JP2013194226A - Ink composition, ink set and image forming method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink composition having excellent jetting stability, an ink set excellent in jetting stability, and an image forming method.SOLUTION: An ink composition contains water, a cross-linked polymer-coated pigment in which at least a portion of a surface of the pigment is covered with a cross-linked polymer, a free polymer that is not bound to the cross-linked polymer-coated pigment, and at least one divalent metal ion in an amount of from 30 ppm to 200 ppm with respect to the total mass of the ink composition.

Description

本発明は、インク組成物、インクセット、及び、画像形成方法に関する。   The present invention relates to an ink composition, an ink set, and an image forming method.

近年、インクジェット記録技術の進歩により、写真やオフセット印刷の高精細画像向けに、インクジェット記録方法が用いられるようになってきており、高品質な記録が求められている。   In recent years, due to advances in ink jet recording technology, ink jet recording methods have come to be used for high-definition images such as photographs and offset printing, and high quality recording is required.

上記要求に対して、ノズルの耐目詰まり性の維持、良好な印字耐久性、記録速度のより一層の高速化、および吐出液滴のサイズの減少を目的として、インクジェット用水系顔料インクを、キナクリドン顔料を水性媒体中に分散状態で含み、リン酸イオンの含有量が90ppm以上250ppm以下で、且つカルシウムの含有量が1ppm以上150ppm以下であるインクであって、更にカルボン酸を可溶化基とするブロックポリマーが、1質量%以上6質量%以下の範囲で含有されている構成とすることが開示されている(例えば、特許文献1参照)。   In response to the above requirements, quinacridone was used as an aqueous pigment ink for inkjet in order to maintain the clogging resistance of the nozzle, to achieve good printing durability, to further increase the recording speed, and to reduce the size of the ejected droplets. An ink comprising a pigment in a dispersed state in an aqueous medium, having a phosphate ion content of 90 ppm to 250 ppm and a calcium content of 1 ppm to 150 ppm, further comprising a carboxylic acid as a solubilizing group It is disclosed that the block polymer is configured to be contained in a range of 1% by mass to 6% by mass (see, for example, Patent Document 1).

また、インクジェットヘッド等の金属部材の腐食防止を目的として、 水性インクを、着色剤、水および水溶性有機溶剤を含むインクジェット記録用水性インクであって、前記着色剤が、スルホン酸基で表面が修飾された自己分散型のC.I.ピグメントレッド122を含み、前記水性インク中のリン酸イオン濃度が20ppm以下である構成とすることが開示されている(例えば、特許文献2参照)。   Further, for the purpose of preventing corrosion of metal members such as an ink jet head, an aqueous ink is a water base ink for ink jet recording containing a colorant, water and a water-soluble organic solvent, and the colorant is a sulfonic acid group and has a surface. Modified self-dispersing C.I. I. It is disclosed that the composition includes Pigment Red 122 and has a phosphate ion concentration of 20 ppm or less in the water-based ink (see, for example, Patent Document 2).

さらに、普通紙上ではにじみが少なく高発色であり、専用紙上では十分な発色に加え、定着性を有し、更に吐出安定性を得るために、水性インクを、着色剤をポリマーで包含して水に分散可能にした分散体を含む水性インクであって、該ポリマー中の芳香環の量が該ポリマーの20重量%以上70重量%以下である構成とすることが開示されている(例えば、特許文献3参照)。   Furthermore, in order to obtain high color development with little bleeding on plain paper, sufficient color development on special paper, and fixing property, and further to obtain ejection stability, water-based ink is included in the polymer to contain water. It is disclosed that the aqueous ink contains a dispersion that can be dispersed in the polymer, and the amount of the aromatic ring in the polymer is 20% by weight or more and 70% by weight or less of the polymer (for example, patents) Reference 3).

特開2004−269798号公報JP 2004-269798 A 特開2011−074198号公報JP2011-074198A 国際公開第2003/033602号International Publication No. 2003/033602

特許文献1等に示されるように、インクジェットノズルの目詰まり改善として、インクの粘度を下げることが検討されているが、粘度が下がりすぎても安定した吐出性は得られない。   As shown in Patent Document 1 and the like, to reduce the clogging of inkjet nozzles, it has been studied to lower the viscosity of the ink. However, even if the viscosity is too low, stable ejection properties cannot be obtained.

本発明は、吐出安定性に優れるインク組成物を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
更に、本発明は、優れた吐出安定性を有するインクセットおよび画像形成方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
An object of the present invention is to provide an ink composition having excellent ejection stability, and an object thereof is to achieve the object.
Furthermore, an object of the present invention is to provide an ink set and an image forming method having excellent ejection stability, and to achieve the object.

架橋されたポリマーによって顔料が被覆されている架橋ポリマー被覆顔料を含有するインク組成物を保管したときに、インク組成物が経時で粘度低下することがある。粘度が低すぎるインク組成物は、インクジェットノズルの吐出口から吐出されにくく、吐出量(液滴の液量)がばらついたり、液滴の紙面への着弾精度が低下する等の吐出安定性が低下し易い。
本発明は、インク組成物の経時による粘度低下は、架橋ポリマー被覆顔料の作製に用いるポリマーが、架橋せずにインク組成物中に遊離して存在していることが原因であろうこと、この場合に、インク組成物が特定量の2価の金属イオンを含有していることで、インク組成物の粘度低下を抑制し得ることを見出し、完成したものである。
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
When an ink composition containing a crosslinked polymer-coated pigment in which the pigment is coated with a crosslinked polymer is stored, the ink composition may decrease in viscosity over time. An ink composition with a viscosity that is too low is difficult to be ejected from the ejection port of an inkjet nozzle, and the ejection stability (e.g., the ejection volume (liquid volume of the liquid droplet) varies) or the liquid droplet landing accuracy decreases. Easy to do.
According to the present invention, the decrease in the viscosity of the ink composition over time may be caused by the fact that the polymer used for preparing the crosslinked polymer-coated pigment is present in the ink composition without being crosslinked. In some cases, the ink composition contains a specific amount of a divalent metal ion, and it has been found that the viscosity reduction of the ink composition can be suppressed.
Specific means for solving the above problems are as follows.

<1> 水と、架橋されたポリマーによって顔料の表面の少なくとも一部が被覆されている架橋ポリマー被覆顔料と、前記顔料から遊離しているポリマーと、インク組成物の全質量に対して30ppm〜200ppmの少なくとも1種の2価の金属イオンとを含むインク組成物である。 <1> Water, a crosslinked polymer-coated pigment in which at least a part of the surface of the pigment is coated with a crosslinked polymer, a polymer released from the pigment, and 30 ppm to the total mass of the ink composition An ink composition containing 200 ppm of at least one divalent metal ion.

<2> 前記インク組成物は、2価のアニオンの含有量が、インク組成物の全質量に対して40ppm以下である前記<1>に記載のインク組成物である。 <2> The ink composition according to <1>, wherein the content of divalent anions is 40 ppm or less with respect to the total mass of the ink composition.

<3> 前記ポリマーが、アニオン性基を有し、かつ、酸価が95mgKOH/g以上である前記<1>または前記<2>に記載のインク組成物である。 <3> The ink composition according to <1> or <2>, wherein the polymer has an anionic group and has an acid value of 95 mgKOH / g or more.

<4> 前記<1>〜前記<3>のいずれか1つに記載のインク組成物と、前記インク組成物と接触したときに前記インク組成物に含まれる成分を凝集させる凝集成分を含む処理液と、を有するインクセットである。 <4> A treatment comprising the ink composition according to any one of <1> to <3> and an aggregating component for aggregating the components contained in the ink composition when contacting the ink composition. And an ink set.

<5> 前記<1>〜前記<3>のいずれか1つに記載のインク組成物を、インクジェット法によって記録媒体上に付与するインク付与工程を有する画像形成方法である。 <5> An image forming method including an ink application step of applying the ink composition according to any one of <1> to <3> onto a recording medium by an inkjet method.

<6> さらに、前記インク組成物と接触したときに前記インク組成物に含まれる成分を凝集させる凝集成分を含む処理液を記録媒体上に付与する処理液付与工程を含む前記<5>に記載の画像形成方法である。 <6> The method according to <5>, further including a treatment liquid application step of applying a treatment liquid containing an aggregating component that aggregates the components contained in the ink composition when the ink composition comes into contact with the ink composition onto a recording medium. This is an image forming method.

<7> 前記凝集成分が酸性化合物である前記<6>に記載の画像形成方法である。 <7> The image forming method according to <6>, wherein the aggregation component is an acidic compound.

<8> 前記インク組成物は、フッ素化合物を含有する撥液膜が設けられたノズルプレートに備えられた吐出口から吐出する前記<5>〜前記<7>のいずれか1つに記載の画像形成方法である。 <8> The image according to any one of <5> to <7>, wherein the ink composition is ejected from an ejection port provided in a nozzle plate provided with a liquid repellent film containing a fluorine compound. It is a forming method.

本発明によれば、吐出安定性に優れるインク組成物を提供することができる。
更に、本発明によれば、優れた吐出安定性を有するインクセットおよび画像形成方法を提供することができる。
According to the present invention, an ink composition having excellent ejection stability can be provided.
Furthermore, according to the present invention, an ink set and an image forming method having excellent ejection stability can be provided.

吐出ヘッドの内部構造の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the internal structure of a discharge head. ノズルプレートの吐出口配列の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the discharge port arrangement | sequence of a nozzle plate. 本発明の画像形成方法に実施に用いるインクジェット記録装置の構成例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structural example of the inkjet recording device used for implementation in the image forming method of this invention.

以下、本発明のインク組成物及びその製造方法、インクセット、並びに画像形成方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the ink composition of the present invention, the production method thereof, the ink set, and the image forming method will be described in detail.

<インク組成物>
本発明のインク組成物(以下、単に「インク」ともいう)は、水と、架橋されたポリマーによって顔料の表面の少なくとも一部が被覆されている架橋ポリマー被覆顔料と、前記顔料から遊離しているポリマーと、インク組成物の全質量に対して30ppm〜200ppmの少なくとも1種の2価の金属イオンとを含んでなり、必要に応じて、更に、水溶性有機溶媒、界面活性剤等の成分を含有していてもよい。
本発明のインク組成物が上記構成であることで、吐出安定性に優れるインク組成物とすることができる。
以下、単に「ポリマー」と称するときは、未架橋のポリマーを指す。
また、「顔料から遊離しているポリマー」を「遊離ポリマー」ともいう。
<Ink composition>
The ink composition of the present invention (hereinafter also simply referred to as “ink”) is free from water, a crosslinked polymer-coated pigment in which at least a part of the surface of the pigment is coated with a crosslinked polymer, and the pigment. And at least one divalent metal ion in an amount of 30 ppm to 200 ppm based on the total mass of the ink composition, and if necessary, further components such as a water-soluble organic solvent and a surfactant May be contained.
When the ink composition of the present invention has the above configuration, an ink composition having excellent ejection stability can be obtained.
Hereinafter, the term “polymer” simply refers to an uncrosslinked polymer.
The “polymer free from the pigment” is also referred to as “free polymer”.

インク組成物を用いて画像を形成したときに印画濃度を出すため、インク組成物中の顔料濃度を高くする傾向が近年見られる。しかし、インク組成物中の固形分量が大きいと、インク組成物の粘度は増大する傾向にある。インク組成物をインクジェット法の画像形成に適用する場合、インク組成物の粘度は、インク組成物のインクジェットノズルからの吐出に顕著に影響するため、低粘度のインク組成物が必要とされてきた。
そこで、顔料の表面の少なくとも一部を、架橋されたポリマーで被覆した架橋ポリマー被覆顔料を用いることで、インク組成物に分散安定性を付与し、低粘度のインク組成物を得ることが試みられてきた。
In recent years, there has been a tendency to increase the pigment concentration in an ink composition in order to produce a print density when an image is formed using the ink composition. However, when the solid content in the ink composition is large, the viscosity of the ink composition tends to increase. When the ink composition is applied to image formation by an ink jet method, the viscosity of the ink composition significantly affects the ejection of the ink composition from the ink jet nozzle, and thus a low viscosity ink composition has been required.
Therefore, by using a crosslinked polymer-coated pigment in which at least a part of the surface of the pigment is coated with a crosslinked polymer, it is attempted to impart dispersion stability to the ink composition and obtain a low-viscosity ink composition. I came.

しかし、架橋されたポリマーで被覆した架橋ポリマー被覆顔料を含有するインク組成物は、経時で粘度低下を引き起こすことが明らかになった。インクジェット画像記録に用いるインク組成物は、インクジェットノズルの目詰まり等を抑制するため、元々、粘度を低くして調製されている。そのため、さらに粘度低化すると、調製時以上に粘度が低下することになる。   However, it has been found that ink compositions containing a crosslinked polymer-coated pigment coated with a crosslinked polymer cause a decrease in viscosity over time. Ink compositions used for ink jet image recording are originally prepared with a low viscosity in order to suppress clogging of ink jet nozzles and the like. Therefore, when the viscosity is further reduced, the viscosity is lowered more than at the time of preparation.

ここで、インクジェット画像記録においては、インクジェットノズルから吐出される液滴の量を制御して、一定の液適量で吐出してドットを形成することで、インク液滴のドット径等にばらつきが生じず、精度の良い画像を形成することができる。
また、インク液滴は、ある程度の粘度があることで、インク組成物がインクジェットノズル内を滞りなくスムーズに流れ、インクジェットノズルから液滴が吐出されたときには、一定の液適量で吐出されることで、液滴の飛行方向が曲がる「吐出曲がり」が抑制される。
Here, in inkjet image recording, by controlling the amount of droplets ejected from the inkjet nozzles and forming dots by ejecting with a fixed amount of liquid, the dot diameter of ink droplets varies. Therefore, an accurate image can be formed.
In addition, since the ink droplet has a certain degree of viscosity, the ink composition flows smoothly and smoothly in the inkjet nozzle, and when the droplet is ejected from the inkjet nozzle, it is ejected in a fixed amount. “Discharge bending” in which the flight direction of the droplet is bent is suppressed.

インク組成物の粘度が、インク組成物の調製時以上に低下してしまうと、インク液滴をインクジェットノズルから吐出したときに、インク液滴の飛行進路が曲がり、記録媒体上の着弾すべき地点に着弾しないことがあり、着弾位置精度が低下することがある。
また、インク組成物が、インクジェットノズル内をスムーズに流れ難くなるため、決められた液適量の液滴を形成することができなくなる。その結果、インク液滴の液適量にばらつきが生じるため、インク液滴のドット径等がばらつき、精度のよい画像を形成することができなくなる。特に、高速で、インク組成物の連続吐出を行うときには、インク液滴が吐出されないことも生じて、ドット抜け等の画像故障を起こすことがあった。
If the viscosity of the ink composition decreases more than when the ink composition is prepared, when the ink droplet is ejected from the inkjet nozzle, the flight path of the ink droplet is bent and the spot on the recording medium is to land The landing position accuracy may be lowered.
In addition, since the ink composition is difficult to flow smoothly through the inkjet nozzle, it is impossible to form a predetermined amount of liquid droplets. As a result, the appropriate amount of ink droplets varies, and the dot diameter of the ink droplets varies, making it impossible to form an accurate image. In particular, when continuous ejection of the ink composition is performed at high speed, ink droplets may not be ejected, and image failures such as missing dots may occur.

これに対し、インク組成物を、既述の本発明のインク組成物の構成とすることで、インク組成物を調製した後、製品を出荷まで保管する等の長期の経時後でも、インク組成物の粘度が低下し難く、吐出安定性に優れたインク組成物とすることができる。
この理由は定かではないが、次の理由によるものと考えられる。
On the other hand, the ink composition is the composition of the ink composition of the present invention described above, so that the ink composition can be prepared even after a long period of time such as storing the product until shipment after preparing the ink composition. Therefore, it is possible to obtain an ink composition having excellent ejection stability.
The reason for this is not clear, but is thought to be due to the following reason.

インク組成物が含有する架橋されたポリマーで被覆した架橋ポリマー被覆顔料は、顔料をポリマーで分散した後に、ポリマーを架橋剤で架橋することで得られるが、ポリマーの中には架橋反応に寄与しないポリマー(未架橋ポリマー)が残存することがある。未架橋ポリマーは、顔料から離れて、インク組成物中に遊離ポリマーとして存在し、時間経過と共に分子構造が変形していると考えられる。インク組成物は、経時により粘度が低下していくため、インク組成物の低粘度化は、遊離ポリマーの変形によるものと考えられる。   The crosslinked polymer-coated pigment coated with the crosslinked polymer contained in the ink composition is obtained by dispersing the pigment with the polymer and then crosslinking the polymer with a crosslinking agent. However, some of the polymers do not contribute to the crosslinking reaction. A polymer (uncrosslinked polymer) may remain. The uncrosslinked polymer is considered to exist as a free polymer in the ink composition apart from the pigment, and the molecular structure is deformed over time. Since the viscosity of the ink composition decreases with time, the reduction in the viscosity of the ink composition is considered to be due to deformation of the free polymer.

このような架橋ポリマー被覆顔料を含有するインク組成物が、30ppm〜200ppmの2価の金属イオンを含むことで、理由は定かではないが、遊離ポリマーの変形を阻害するため、インク組成物の低粘度化を抑制することができると考えられる。   The reason why the ink composition containing such a crosslinked polymer-coated pigment contains 30 ppm to 200 ppm of divalent metal ions is not clear, but inhibits deformation of the free polymer. It is thought that viscosity can be suppressed.

その結果、本発明のインク組成物を用いれば、インクジェットノズル内のインク組成物の流れを滑らかにし、インク液滴量を目的の量に制御することができるため、ノズルから吐出したときに吐出曲がりを抑制することができる。
また、インク液滴量のばらつきが抑制されるため、インク液滴が記録媒体に着弾したときのドット径のばらつきが抑えられるため、精度の良い画像を形成することができる。
さらに、インク組成物を連続吐出したときでも、ノズル内のインク組成物の流れが滑らかであるためドット抜けが生じ難くなる。
As a result, if the ink composition of the present invention is used, the flow of the ink composition in the ink jet nozzle can be made smooth and the ink droplet amount can be controlled to a desired amount. Can be suppressed.
In addition, since variation in the amount of ink droplets is suppressed, variation in dot diameter when the ink droplets land on the recording medium can be suppressed, so that an accurate image can be formed.
Further, even when the ink composition is continuously ejected, the flow of the ink composition in the nozzle is smooth, so that it is difficult for dot omission to occur.

このように、本発明のインク組成物は、インクジェットノズル内の流れや吐出曲がり抑制等の吐出安定性に優れる。
また、本発明のインク組成物は、経時の粘度低下を抑制するため、長期に亘り優れた吐出信頼性を有する。
以下、本発明のインク組成物を構成する各種成分について詳細に説明する。
As described above, the ink composition of the present invention is excellent in ejection stability such as suppression of flow in the inkjet nozzle and ejection bending.
Further, the ink composition of the present invention has excellent ejection reliability over a long period of time in order to suppress a decrease in viscosity over time.
Hereinafter, various components constituting the ink composition of the present invention will be described in detail.

〔2価の金属イオン〕
本発明のインク組成物は、少なくとも1種の2価の金属イオンを含有する。
2価の金属イオンの種類は、特に制限されず、例えば、Mg2+、Zn2+、Ca2+、Cu2+、Fe2+、Ba2+等を挙げることができる。
中でも、イオン化傾向の観点から、Mg2+、Ca2+、及びZn2+が好ましく、Mg2+、及びCa2+がより好ましい。
インク組成物は、2価の金属イオン、1種のみを含有していてもよいし、2種以上を含有していてもよい。
[Divalent metal ion]
The ink composition of the present invention contains at least one divalent metal ion.
The kind in particular of bivalent metal ion is not restrict | limited, For example, Mg <2+> , Zn <2+> , Ca <2+> , Cu <2+> , Fe <2+> , Ba <2+> etc. can be mentioned.
Among these, from the viewpoint of ionization tendency, Mg 2+ , Ca 2+ and Zn 2+ are preferable, and Mg 2+ and Ca 2+ are more preferable.
The ink composition may contain only one kind of divalent metal ion or two or more kinds.

インク組成物中の2価の金属イオンの含有量は、インク組成物の全質量に対して、30ppm〜200ppmである。このとき、「インク組成物中の2価の金属イオンの含有量」には、インク組成物が、2価の金属イオンを1種のみ含有する場合は、当該1種の金属イオンの含有量を指し、2価の金属イオンを2種以上の複数種含有する場合は、インク組成物が含有する全種の金属イオンの総含有量を指す。
2価の金属イオンの含有量が30ppm未満であると、インク組成物の低粘度化を抑制することができず、インク組成物の吐出安定性が得られない。2価の金属イオンの含有量が200ppmを超過すると、インク組成物を、フッ素化合物を含有する撥液膜が設けられたノズルプレートに備えられた吐出口から吐出するときに、撥液膜を劣化させる。なお、ノズルプレートの詳細は後述するが、インク組成物をインクジェット法によって記録媒体上に付与するときに、インク組成物の吐出を、フッ素化合物を含有する撥液膜が設けられたノズルプレートに備えられた吐出口から吐出することがある。撥液膜は、吐出口の縁や、ノズルプレートの吐出口が存在する面に、インク組成物が付着し、固着することによって吐出性が阻害されることを防ぐために形成されている。したがって、撥液膜が、インク組成物中の2価の金属イオンの過多のために劣化すると、吐出安定性を得ることができない。
The content of divalent metal ions in the ink composition is 30 ppm to 200 ppm with respect to the total mass of the ink composition. At this time, in the “content of divalent metal ion in the ink composition”, when the ink composition contains only one kind of divalent metal ion, the content of the one kind of metal ion is When two or more kinds of divalent metal ions are contained, the total content of all kinds of metal ions contained in the ink composition is indicated.
When the content of the divalent metal ion is less than 30 ppm, it is not possible to suppress the viscosity reduction of the ink composition, and the ejection stability of the ink composition cannot be obtained. When the content of divalent metal ions exceeds 200 ppm, the liquid repellent film deteriorates when the ink composition is discharged from the discharge port provided in the nozzle plate provided with the liquid repellent film containing a fluorine compound. Let Although details of the nozzle plate will be described later, when the ink composition is applied onto a recording medium by an inkjet method, the ink composition is ejected to a nozzle plate provided with a liquid repellent film containing a fluorine compound. It may be discharged from the discharged outlet. The liquid repellent film is formed in order to prevent the ejection performance from being hindered by the ink composition adhering to and adhering to the edge of the ejection port or the surface of the nozzle plate where the ejection port exists. Therefore, if the liquid repellent film is deteriorated due to an excess of divalent metal ions in the ink composition, it is not possible to obtain ejection stability.

インク組成物中の2価の金属イオンの含有量は、インク組成物の全質量に対して、60ppm〜160ppmであることが好ましく、75ppm〜130ppmであることがより好ましい。   The content of divalent metal ions in the ink composition is preferably 60 ppm to 160 ppm, more preferably 75 ppm to 130 ppm, based on the total mass of the ink composition.

Mgイオン(Mg2+)やCaイオン(Ca2+)は、顔料に由来する不純物成分としてインク組成物中に含まれる傾向にある。したがって、不純物成分としての2価の金属イオンを利用して、上記数値範囲の含有量となるようにMgイオンまたはCaイオンを添加すれば、無駄がない。 Mg ions (Mg 2+ ) and Ca ions (Ca 2+ ) tend to be included in the ink composition as impurity components derived from the pigment. Therefore, if divalent metal ions as impurity components are used and Mg ions or Ca ions are added so that the content falls within the above numerical range, there is no waste.

インク組成物中の2価の金属イオンの濃度は、ICP−OES(高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法)により測定することができる。
測定装置としては、通常使用されるものを使用することができる。例えば、パーキンエルマー社製Optima7300DVにて定量を行なえばよい。
また、測定にあたっては、インク組成物を適量採取してHNOを添加し、マイクロウェーブ灰化(230℃)した試料を使用すればよい。
The concentration of divalent metal ions in the ink composition can be measured by ICP-OES (High Frequency Inductively Coupled Plasma Emission Spectroscopy).
As the measuring device, a commonly used device can be used. For example, the quantification may be performed using Optima 7300 DV manufactured by PerkinElmer.
For measurement, a sample obtained by collecting an appropriate amount of the ink composition, adding HNO 3 , and microwave ashing (230 ° C.) may be used.

なお、顔料に由来する不純物成分には、2価のアニオンも含まれる。2価のアニオンは、インク組成物の低粘度化に寄与することがあるため、これについて説明する。   The impurity component derived from the pigment includes a divalent anion. Since the divalent anion may contribute to lowering the viscosity of the ink composition, this will be described.

(2価のアニオン)
インク組成物中に含まれ得る2価のアニオンとしては、2価の無機酸または2価の有機酸からプロトン(H)が脱離したものが挙げられる。
2価の無機酸からプロトンが2つ脱離した2価の無機酸アニオンとしては、リン酸イオン〔PO 2−〕、硫酸イオン〔SO 2−〕、炭酸イオン〔CO 2−〕等が挙げられる。
2価の有機酸からプロトンが2つ脱離した2価の有機酸アニオンとしては、シュウ酸イオン〔(COO)2−〕、マロン酸イオン〔CH(COO)2−〕等が挙げられる。
(Divalent anion)
Examples of the divalent anion that can be contained in the ink composition include those in which protons (H + ) are eliminated from a divalent inorganic acid or a divalent organic acid.
Examples of the divalent inorganic acid anion in which two protons are eliminated from the divalent inorganic acid include phosphate ion [PO 4 2− ], sulfate ion [SO 4 2− ], carbonate ion [CO 3 2− ] and the like. Is mentioned.
Examples of the divalent organic acid anion in which two protons are eliminated from the divalent organic acid include oxalate ion [(COO) 2− ], malonate ion [CH 2 (COO) 2− ] and the like.

顔料に由来する不純物成分としては、上記の2価のアニオンの中でも、2価の無機酸アニオンであり、特に、リン酸イオン〔PO 2−〕および硫酸イオン〔SO 2−〕である。 Among the above-mentioned divalent anions, the impurity component derived from the pigment is a divalent inorganic acid anion, and in particular, phosphate ion [PO 4 2− ] and sulfate ion [SO 4 2− ].

既述のように、2価のアニオンは、インク組成物の粘度低下に寄与する成分であるので、含まないことが好ましいが、インク組成物が2価のアニオンを含むときは、2価のアニオンの含有量は、インク組成物の全質量に対して40ppm以下であることが好ましい。
2価のアニオンのインク組成物中の含有量が40ppm以下であることで、インク組成物の経時的な粘度低下をより一層抑制することができる。
2価のアニオンのインク組成物中の含有量は、少ないほど良く、インク組成物に2価のアニオンが含まれていない(0ppm)であることが好ましいが、通常、インク組成物を調製する際に、顔料を水で十分洗浄するなどの対処をしても、残存してしまう傾向にある。
As described above, since the divalent anion is a component that contributes to the reduction in the viscosity of the ink composition, it is preferably not included. However, when the ink composition contains a divalent anion, the divalent anion is not included. The content of is preferably 40 ppm or less with respect to the total mass of the ink composition.
When the content of the divalent anion in the ink composition is 40 ppm or less, a decrease in the viscosity of the ink composition over time can be further suppressed.
The content of the divalent anion in the ink composition is preferably as low as possible, and it is preferable that the divalent anion is not contained in the ink composition (0 ppm). Usually, however, when preparing the ink composition In addition, even if the pigment is sufficiently washed with water, it tends to remain.

インク組成物中の2価のアニオンの濃度は、電気伝導度(サプレッサ方式)により検出可能な陰イオンクロマトグラフ法、試料中のイオン濃度を吸光度で捉える直接吸光度検出法、イオン交換の濃度を吸光度で捉える間接吸光度検出法により測定することができる。
測定装置としては、通常使用されるものがいずれも使用可能である。例えば、(株)ダイオネクス社製の商品名「ICS−2000」、東ソー株式会社製「IC2010」、東亜ディーケーケー株式会社製「ICA-2000」等が挙げられる。
The concentration of the divalent anion in the ink composition can be determined by an anion chromatography method that can be detected by electrical conductivity (suppressor method), a direct absorbance detection method that captures the ion concentration in the sample by absorbance, and the ion exchange concentration as absorbance. Can be measured by the indirect absorbance detection method.
Any commonly used measuring apparatus can be used. For example, trade name “ICS-2000” manufactured by Dionex Co., Ltd., “IC2010” manufactured by Tosoh Corporation, “ICA-2000” manufactured by Toa DKK Corporation, and the like can be mentioned.

また、2価のアニオン濃度の測定にあたっては、インク組成物を、超遠心分離(例えば140,000rpm、60min)して得た上澄み液を採取し、超純水で10倍〜1000倍に希釈した試料を使用すればよい。
測定条件は、特に制限されるものではなく、使用するカラムや溶離液組成、流速、カラム温度、注入量などは適宜選択されればよい。
例えば、カラムとしては、例えば(株)ダイオネクス社製の商品名「AS18 4mm」、「AS15 4mm」、「AS20 4mm」等が使用可能である。
溶離液としては、特に制限されるものではなく、所定濃度の水酸化カリウム水溶液等が挙げられる。
具体的な測定条件としては、例えば流量1ml/分以上2ml/分以下の範囲で、カラム温度38℃以上42℃以下にて、サンプル注入量を50μL以上200μL以下の範囲とすればよい。
In measuring the divalent anion concentration, the supernatant obtained by ultracentrifugation (for example, 140,000 rpm, 60 min) of the ink composition was collected and diluted 10 to 1000 times with ultrapure water. A sample may be used.
The measurement conditions are not particularly limited, and the column to be used, the eluent composition, the flow rate, the column temperature, the injection amount, etc. may be appropriately selected.
For example, as the column, for example, trade names “AS18 4 mm”, “AS15 4 mm”, “AS20 4 mm” manufactured by Dionex Co., Ltd. can be used.
The eluent is not particularly limited, and examples thereof include an aqueous potassium hydroxide solution having a predetermined concentration.
Specific measurement conditions may be, for example, a flow rate of 1 ml / min to 2 ml / min, a column temperature of 38 ° C. to 42 ° C., and a sample injection volume of 50 μL to 200 μL.

〔架橋ポリマー被覆顔料、及び遊離ポリマー〕
本発明のインク組成物は、架橋ポリマー被覆顔料と、前記顔料から遊離しているポリマー(遊離ポリマー)とを含有する。
なお、遊離ポリマーは、インク組成物の粘度低下を抑制する観点からは、インク組成物に含まれていないことが好ましい成分であるが、架橋ポリマー被覆顔料を調製するときに、インク組成物に必然的に含まれる成分である。そのため、本発明では、遊離ポリマーがインク組成物に含まれてしまう場合でも、インク組成物の粘度低下を抑制できるように、既述の2価の金属イオンを含有する。
架橋ポリマー被覆顔料は、架橋されたポリマーによって顔料の表面の少なくとも一部が被覆されている顔料である。
[Crosslinked polymer-coated pigment and free polymer]
The ink composition of the present invention contains a crosslinked polymer-coated pigment and a polymer released from the pigment (free polymer).
The free polymer is a component that is preferably not contained in the ink composition from the viewpoint of suppressing the decrease in the viscosity of the ink composition. However, when the crosslinked polymer-coated pigment is prepared, the free polymer is inevitably included in the ink composition. Component. Therefore, in the present invention, the divalent metal ions described above are contained so that a decrease in the viscosity of the ink composition can be suppressed even when a free polymer is contained in the ink composition.
A crosslinked polymer-coated pigment is a pigment in which at least a part of the surface of the pigment is coated with a crosslinked polymer.

遊離ポリマーは、顔料から遊離してインク組成物中に存在し得る全てのポリマーであり、既述のように、架橋ポリマー被覆顔料を作製するために用いる架橋前のポリマー(未架橋ポリマー)に起因する。つまり、遊離ポリマーは、顔料を被覆する架橋されたポリマーの架橋前のポリマー(未架橋ポリマー)と同一のポリマー、または、未架橋ポリマーから派生して得られるポリマーである。未架橋ポリマーから派生して得られるポリマーには、未架橋ポリマーの分解物、架橋物等を含む。
したがって、本発明では、遊離ポリマーとしては、架橋ポリマー被覆顔料の作製時(架橋反応時)に未反応成分として残存するポリマーを用いることができる。
Free polymer is any polymer that can be released from the pigment and present in the ink composition, as described above, due to the polymer before crosslinking (uncrosslinked polymer) used to make the crosslinked polymer-coated pigment. To do. In other words, the free polymer is the same polymer as the polymer before crosslinking of the crosslinked polymer that coats the pigment (uncrosslinked polymer), or a polymer derived from the uncrosslinked polymer. The polymer obtained by deriving from an uncrosslinked polymer includes a decomposition product, a crosslinked product, and the like of the uncrosslinked polymer.
Therefore, in the present invention, as the free polymer, a polymer that remains as an unreacted component when the crosslinked polymer-coated pigment is produced (at the time of the crosslinking reaction) can be used.

(ポリマー)
架橋ポリマーは、ポリマー(未架橋のポリマー)を、架橋剤を用いて架橋したポリマーである。
ポリマーとしては、特に制限されず、種々のポリマーを用いることができるが、中でも、水溶性分散剤として機能し得るポリビニル類、ポリウレタン類、ポリエステル類等が好ましく、さらにポリビニル類が好ましい。
ポリマーは、共重合成分としてカルボキシル基含有モノマーを用いて得られる共重合体であることが好ましい。カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレート、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸等が挙げられ、中でも、ポリマーの架橋性および分散安定性の観点から、(メタ)アクリル酸やβ−カルボキシエチルアクリレートが好ましい。なお、(メタ)アクリル酸はアクリル酸およびメタクリル酸の少なくとも一方を意味する。
(polymer)
The crosslinked polymer is a polymer obtained by crosslinking a polymer (uncrosslinked polymer) using a crosslinking agent.
The polymer is not particularly limited, and various polymers can be used. Among them, polyvinyls, polyurethanes, polyesters and the like that can function as a water-soluble dispersant are preferable, and polyvinyls are more preferable.
The polymer is preferably a copolymer obtained using a carboxyl group-containing monomer as a copolymerization component. Examples of the carboxyl group-containing monomer include (meth) acrylic acid, β-carboxyethyl acrylate, fumaric acid, itaconic acid, maleic acid, crotonic acid, and the like. Among these, from the viewpoint of the crosslinkability and dispersion stability of the polymer, (Meth) acrylic acid and β-carboxyethyl acrylate are preferred. (Meth) acrylic acid means at least one of acrylic acid and methacrylic acid.

ポリマーは、架橋剤により架橋されるため、架橋剤により架橋可能な官能基を有する。架橋可能な官能基としては、特に限定されず、カルボキシル基またはその塩、イソシアナート基、エポキシ基等が挙げられるが、分散性向上の観点からカルボキシル基またはその塩を有していることが好ましい。   Since the polymer is crosslinked by a crosslinking agent, it has a functional group that can be crosslinked by the crosslinking agent. The crosslinkable functional group is not particularly limited, and examples thereof include a carboxyl group or a salt thereof, an isocyanate group, and an epoxy group, but preferably have a carboxyl group or a salt thereof from the viewpoint of improving dispersibility. .

ポリマーの酸価(水溶性分散剤1gを中和するに必要なKOHのmg数)は、ポリマーの水溶性の観点から、90mgKOH/g以上であることが好ましく、95mgKOH/g以上であることがより好ましい。
さらには、顔料の分散性、分散安定性の観点から、100mgKOH/g〜180mgKOH/gであることが好ましく、100mgKOH/g〜170mgKOH/gであることがより好ましく、100mgKOH/g〜60mgKOH/gが特に好ましい。
The acid value of the polymer (the number of mg of KOH required to neutralize 1 g of the water-soluble dispersant) is preferably 90 mgKOH / g or more, and preferably 95 mgKOH / g or more, from the viewpoint of the water solubility of the polymer. More preferred.
Furthermore, from the viewpoint of pigment dispersibility and dispersion stability, it is preferably 100 mgKOH / g to 180 mgKOH / g, more preferably 100 mgKOH / g to 170 mgKOH / g, and 100 mgKOH / g to 60 mgKOH / g. Particularly preferred.

ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、5,0000〜120,000が好ましく、より好ましくは6,0000〜120,000であり、更に好ましくは6,0000〜100,000であり、特に好ましくは6,0000〜90,000である。   The weight average molecular weight (Mw) of the polymer is preferably from 5,000 to 120,000, more preferably from 6,000 to 120,000, still more preferably from 6,000 to 100,000, particularly preferably 6. , 0000 to 90,000.

ポリマーは、さらに、疎水性モノマーの少なくとも1種を共重合成分として有していることが好ましい。疎水性モノマーとしては、炭素数1〜20のアルキル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートやフェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香環基を有する(メタ)アクリレート、ならびに、スチレンおよびその誘導体等を挙げることができる。
ポリマーの共重合形態は特に制限されず、ポリマーは、ランダムポリマーでも、ブロックポリマーでも、グラフトポリマーでもよい。
The polymer preferably further has at least one hydrophobic monomer as a copolymerization component. Examples of hydrophobic monomers include alkyl (meth) acrylates having 1 to 20 carbon atoms, (meth) acrylates having aromatic ring groups such as benzyl (meth) acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate, and styrene and derivatives thereof. Can be mentioned.
The copolymerization form of the polymer is not particularly limited, and the polymer may be a random polymer, a block polymer, or a graft polymer.

ポリマーの合成方法は、特に限定されないが、ビニルモノマーのランダム重合が分散安定性の点で好ましい。   The method for synthesizing the polymer is not particularly limited, but random polymerization of vinyl monomers is preferable from the viewpoint of dispersion stability.

ポリマーの使用量としては、顔料に対して、10質量%〜200質量%が好ましく、20質量%〜150質量%がより好ましく、30質量%〜100質量%が特に好ましい。   As a usage-amount of a polymer, 10 mass%-200 mass% are preferable with respect to a pigment, 20 mass%-150 mass% are more preferable, 30 mass%-100 mass% are especially preferable.

なお、インク組成物中のポリマーの含有量は、架橋されたポリマーを構成するポリマーの含有量と、遊離ポリマーとの合計量が、顔料に対して、10質量%〜200質量%であることが好ましく、20質量%〜150質量%であることがより好ましく、30質量%〜100質量%であることが特に好ましい。   The content of the polymer in the ink composition is such that the total amount of the polymer constituting the crosslinked polymer and the free polymer is 10% by mass to 200% by mass with respect to the pigment. Preferably, it is more preferably 20% by mass to 150% by mass, and particularly preferably 30% by mass to 100% by mass.

架橋剤は分散剤と反応する部位を2つ以上有している化合物であれば、特に限定されないが、中でもカルボキシル基との反応性に優れている点から、好ましくは2つ以上のエポキシ基を有している化合物(2官能以上のエポキシ化合物)である。
具体例としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−へキサンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等が挙げられ、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルが好ましい。
The cross-linking agent is not particularly limited as long as it is a compound having two or more sites that react with the dispersant, but preferably has two or more epoxy groups from the viewpoint of excellent reactivity with a carboxyl group. It is a compound (a bifunctional or higher functional epoxy compound).
Specific examples include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, dipropylene glycol diglycidyl ether, and polypropylene glycol diglycidyl. Examples include ether and trimethylolpropane triglycidyl ether, and polyethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, and trimethylolpropane triglycidyl ether are preferable.

架橋ポリマー被覆顔料を得る方法としては、例えば、顔料を水溶性もしくは水不溶性のポリマーを用いて分散した後に、架橋剤を用いてポリマーを架橋することにより顔料分散物を作製する方法が挙げられる。   Examples of a method for obtaining a crosslinked polymer-coated pigment include a method of preparing a pigment dispersion by dispersing a pigment using a water-soluble or water-insoluble polymer and then crosslinking the polymer using a crosslinking agent.

(顔料)
架橋ポリマー被覆顔料を構成する顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機顔料、無機顔料のいずれであってもよい。
(Pigment)
There is no restriction | limiting in particular as a pigment which comprises a crosslinked polymer coating pigment, According to the objective, it can select suitably, For example, any of an organic pigment and an inorganic pigment may be sufficient.

有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、などが挙げられる。前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。   Examples of organic pigments include azo pigments, polycyclic pigments, dye chelates, nitro pigments, nitroso pigments, and aniline black. Among these, azo pigments and polycyclic pigments are more preferable. Examples of the azo pigments include azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, and chelate azo pigments. Examples of the polycyclic pigment include phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinophthalone pigments. Examples of the dye chelates include basic dye chelates and acidic dye chelates.

無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好ましい。なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。
黒色系のものとしては、特開2011−231315号公報の段落番号[0031]に列挙されるカーボンブラックを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
Examples of the inorganic pigment include titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, and carbon black. Among these, carbon black is particularly preferable. In addition, as said carbon black, what was manufactured by well-known methods, such as a contact method, a furnace method, and a thermal method, is mentioned, for example.
Examples of the black type include, but are not limited to, carbon black listed in paragraph number [0031] of JP2011-231315A.

有機顔料としては、特開2011−231315号公報の段落番号[0032]に列挙されるイエローインクの顔料、同公報の段落番号[0033]に列挙されるマゼンタインクの顔料、及び、同公報の段落番号[0034]に列挙されるシアンインクの顔料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
上記の顔料は、単独種で使用してもよく、また上記した各群内もしくは各群間より複数種選択してこれらを組み合わせて使用してもよい。
Examples of organic pigments include yellow ink pigments listed in paragraph [0032] of JP 2011-231315 A, magenta ink pigments listed in paragraph [0033] of the publication, and paragraphs of the same publication. The pigments of the cyan ink listed in the number [0034] can be mentioned, but are not limited to these.
The above pigments may be used alone or in combination of a plurality selected from the above-mentioned groups or between the groups.

本発明における顔料の含有量は、全インク組成物に対して、発色性、粒状性、インク安定性、吐出信頼性の観点から、全インク組成物中、0.1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上12質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上10質量%以下が特に好ましい。   The content of the pigment in the present invention is 0.1% by mass or more and 15% by mass or less in the total ink composition from the viewpoints of color developability, granularity, ink stability, and ejection reliability. It is preferable that it is 0.5 mass% or more and 12 mass% or less, and 1 mass% or more and 10 mass% or less are especially preferable.

〔水〕
本発明のインク組成物は、水を含有するものであるが、水の量には特に制限はない。中でも、水の好ましい含有量は、10質量%〜99質量%であり、30質量%〜80質量%であることがより好ましく、50質量%〜70質量%であることが更に好ましい。
〔water〕
The ink composition of the present invention contains water, but the amount of water is not particularly limited. Especially, the preferable content of water is 10% by mass to 99% by mass, more preferably 30% by mass to 80% by mass, and still more preferably 50% by mass to 70% by mass.

本発明のインク組成物は、さらに、水溶性重合性化合物の少なくとも1種を含有し、中でも、活性エネルギー線により重合する水溶性重合性化合物が好ましい。
特に、本発明のインク組成物を用いた画像形成時に、インク組成物と接触したときにインク組成物に含まれる成分を凝集させる凝集成分を含む処理液を用いる場合には、水溶性重合性化合物を顔料と共に用いることで、処理液と接触して凝集するときに粒子間に取り込まれて、その後の重合硬化により画像を強化する。
The ink composition of the present invention further contains at least one water-soluble polymerizable compound, and among them, a water-soluble polymerizable compound that is polymerized by active energy rays is preferable.
In particular, in the case of using a treatment liquid containing an aggregating component that agglomerates the components contained in the ink composition when it is brought into contact with the ink composition during image formation using the ink composition of the present invention, the water-soluble polymerizable compound Is used together with the pigment, and is taken in between the particles when agglomerating in contact with the processing liquid, and the image is enhanced by subsequent polymerization and curing.

(水溶性重合性化合物)
本発明におけるインク組成物は、重合性基の少なくとも1種を有する水溶性重合性化合物の少なくとも1種を含有することが好ましい。水溶性重合性化合物は、活性エネルギー線が照射されることにより重合する。
なお、水溶性重合性化合物における「水溶性」とは、重合性化合物が、25℃において蒸留水に2質量%以上溶解することを意味する。
水溶性重合性化合物は、蒸留水に5質量%以上溶解することが好ましく、10質量%以上溶解することがより好ましく、20質量%以上溶解することがさらに好ましく、任意の割合で水と均一に混合することが特に好ましい。
(Water-soluble polymerizable compound)
The ink composition in the invention preferably contains at least one water-soluble polymerizable compound having at least one polymerizable group. The water-soluble polymerizable compound is polymerized when irradiated with active energy rays.
The “water-soluble” in the water-soluble polymerizable compound means that the polymerizable compound is dissolved in distilled water at 2% by mass or more at 25 ° C.
The water-soluble polymerizable compound is preferably dissolved in distilled water by 5% by mass or more, more preferably by 10% by mass or more, further preferably by 20% by mass or more, and uniformly with water at an arbitrary ratio. It is particularly preferable to mix.

水溶性重合性化合物が有する重合性基としては、活性エネルギー線によって重合可能な官能基であれば特に制限はなく、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリル基及びこれらの誘導体等を挙げることができる。これらの中でも、形成される画像の密着性の観点から、(メタ)アクリルエステル基、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルスルホン基、及びN−ビニルアミド基からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、(メタ)アクリルアミド基であることがより好ましい。
なお、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」及び「メタクリル」の少なくとも一方を意味する。
The polymerizable group of the water-soluble polymerizable compound is not particularly limited as long as it is a functional group that can be polymerized by active energy rays, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a (meth) acryl group, and derivatives thereof. it can. Among these, at least one selected from the group consisting of a (meth) acrylic ester group, a (meth) acrylamide group, a maleimide group, a vinylsulfone group, and an N-vinylamide group from the viewpoint of the adhesion of the formed image. It is preferable that it is (meth) acrylamide group.
“(Meth) acryl” means at least one of “acryl” and “methacryl”.

水溶性重合性化合物が有する重合性基の数には特に制限はないが、形成される画像の密着性と耐ブロッキング性の観点から、2以上であることが好ましく、2以上6以下であることがより好ましく、2以上3以下であることがさらに好ましい。
水溶性重合性化合物が2以上の重合性基を有する場合、前記2以上の重合性基は同一であっても、互いに異なっていてもよい。
本発明においては、硬化感度と耐ブロッキング性の観点から、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、及びビニルスルホン基からなる群から選択される2以上の重合性官能基を有することが好ましく、(メタ)アクリルアミド基を少なくとも1つ有することがより好ましく、(メタ)アクリルアミド基を2以上有することがさらに好ましい。
The number of polymerizable groups contained in the water-soluble polymerizable compound is not particularly limited, but is preferably 2 or more, and preferably 2 or more and 6 or less, from the viewpoint of adhesion and blocking resistance of an image to be formed. Is more preferably 2 or more and 3 or less.
When the water-soluble polymerizable compound has two or more polymerizable groups, the two or more polymerizable groups may be the same or different from each other.
In the present invention, from the viewpoint of curing sensitivity and anti-blocking property, it preferably has two or more polymerizable functional groups selected from the group consisting of (meth) acrylamide groups, maleimide groups, and vinylsulfone groups. It is more preferable to have at least one acrylamide group, and it is even more preferable to have two or more (meth) acrylamide groups.

水溶性重合性化合物は、重合性基に加えて親水性基の少なくとも1種をさらに有することが好ましい。前記親水性基としてはノニオン性基、アニオン性基、及びカチオン性基のいずれであってもよく、またベタインであってもよい。
親水性基として具体的には、オキシアルキレン基及びそのオリゴマー、ヒドロキシル基、アミド基、糖アルコール残基、ウレア基、イミノ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、チオール基、4級アンモニウム基等を挙げることができる。
The water-soluble polymerizable compound preferably further has at least one hydrophilic group in addition to the polymerizable group. The hydrophilic group may be any of a nonionic group, an anionic group, and a cationic group, and may be betaine.
Specific examples of hydrophilic groups include oxyalkylene groups and oligomers thereof, hydroxyl groups, amide groups, sugar alcohol residues, urea groups, imino groups, amino groups, carboxyl groups, sulfonic acid groups, phosphoric acid groups, thiol groups, A quaternary ammonium group etc. can be mentioned.

親水性基は、画像密着性、硬化感度、耐ブロッキング性の観点から、オキシアルキレン基及びそのオリゴマー、ヒドロキシル基、アミド基、糖アルコール残基、ウレア基、イミノ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、及びチオール基から選ばれることが好ましく、オキシアルキレン基及びそのオリゴマーならびにヒドロキシル基から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましく、オキシエチレン基、オキシプロピレン基及びこれらのオリゴマー(好ましくはn=1〜2)ならびにヒドロキシル基から選ばれる少なくとも1種であることがさらに好ましい。   The hydrophilic group is an oxyalkylene group and its oligomer, hydroxyl group, amide group, sugar alcohol residue, urea group, imino group, amino group, carboxyl group, sulfone from the viewpoint of image adhesion, curing sensitivity, and blocking resistance. It is preferably selected from an acid group, a phosphate group, and a thiol group, more preferably at least one selected from an oxyalkylene group and an oligomer thereof, and a hydroxyl group, an oxyethylene group, an oxypropylene group, and an oligomer thereof. More preferably, it is at least one selected from (preferably n = 1 to 2) and a hydroxyl group.

水溶性重合性化合物が2以上の重合性基を有し、さらに親水性基を含む場合、重合性官能基と親水性基の結合態様には特に制限はないが、硬化感度と耐ブロッキング性の観点から、2価以上の親水性基を介して2以上の重合性基が結合した態様であることが好ましい。   When the water-soluble polymerizable compound has two or more polymerizable groups and further contains a hydrophilic group, the bonding mode of the polymerizable functional group and the hydrophilic group is not particularly limited, but the curing sensitivity and anti-blocking property are not limited. From the viewpoint, it is preferable that two or more polymerizable groups are bonded via a divalent or higher hydrophilic group.

2価以上の親水性基としては、以下の化合物群から選ばれる化合物から、2以上の水素原子又はヒドロキシル基が除去された残基を挙げることができる。   Examples of the divalent or higher valent hydrophilic group include residues obtained by removing two or more hydrogen atoms or hydroxyl groups from a compound selected from the following compound group.

−化合物群−
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,4−ブタントリオール,1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、チオグリコール、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、及びこれらの縮合体、低分子ポリビニルアルコール、又は糖類などのポリオール類。
エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンジアミンなどのポリアミン類。
ピリジン、イミダゾール、ピラジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリンなどの飽和もしくは不飽和のヘテロ環類。
-Compound group-
Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4 -Butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,4-pentanediol, 2,4-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-2,4 -Pentanediol, 1,5-hexanediol, 1,6-hexanediol, 2,5-hexanediol, glycerin, 1,2,4-butanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,5 -Pentanetriol, thioglycol, tri Polyols such as Chi, ditrimethylolpropane, trimethylolethane, di-trimethylolpropane, neopentyl glycol, pentaerythritol, dipentaerythritol, and condensates thereof, low molecular polyvinyl alcohol, or sugars.
Polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, polyethyleneimine, and polypropylenediamine.
Saturated or unsaturated heterocycles such as pyridine, imidazole, pyrazine, piperidine, piperazine and morpholine.

水溶性重合性化合物は、硬化感度と形成される画像の耐ブロッキング性の観点から、水溶性重合性化合物に含まれる重合性基の含有数に対する分子量の比、すなわち、水溶性重合性化合物の分子量を、1分子あたりの重合性基の含有数で除した値(水溶性重合性化合物の分子量/重合性基の含有数、以下、「A値」ということがある)が175以下であることが好ましく、165以下であることがより好ましい。また前記A値は、構造上の観点から、84以上であることが好ましい。   The water-soluble polymerizable compound is a ratio of the molecular weight to the number of polymerizable groups contained in the water-soluble polymerizable compound, that is, the molecular weight of the water-soluble polymerizable compound, from the viewpoint of curing sensitivity and anti-blocking property of the formed image. Is divided by the number of polymerizable groups per molecule (molecular weight of water-soluble polymerizable compound / number of polymerizable groups, hereinafter referred to as “A value”) may be 175 or less. Preferably, it is 165 or less. The A value is preferably 84 or more from the viewpoint of structure.

水溶性重合性化合物は、硬化感度と耐ブロッキング性の観点から、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルスルホン基、及びN−ビニルアミド基からなる群から選択される2以上の重合性官能基を有し、前記A値が84以上175以下であることが好ましく、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルスルホン基、及びN−ビニルアミド基からなる群から選択される2以上の重合性官能基を有し、前記A値が84以上165以下であることがより好ましく、(メタ)アクリルアミド基を少なくとも2以上有する化合物であって、前記A値が84以上165以下であることが特に好ましい。   The water-soluble polymerizable compound has two or more polymerizable functional groups selected from the group consisting of a (meth) acrylamide group, a maleimide group, a vinylsulfone group, and an N-vinylamide group from the viewpoints of curing sensitivity and blocking resistance. And the A value is preferably 84 or more and 175 or less, and two or more polymerizable functional groups selected from the group consisting of (meth) acrylamide group, maleimide group, vinylsulfone group, and N-vinylamide group. And the A value is more preferably 84 or more and 165 or less, and a compound having at least two (meth) acrylamide groups, and the A value is particularly preferably 84 or more and 165 or less.

さらに水溶性重合性化合物は、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルスルホン基、及びN−ビニルアミド基からなる群から選択される2以上の重合性官能基と、ノニオン性親水性基とを有し、前記A値が84以上175以下であることが好ましく、(メタ)アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルスルホン基、及びN−ビニルアミド基からなる群から選択される2以上の重合性官能基と、オキシアルキレン基及びそのオリゴマーならびにヒドロキシル基から選ばれる少なくとも1種のノニオン性親水性基とを有し、前記A値が84以上165以下であることがより好ましく、2以上の(メタ)アクリルアミド基と、オキシアルキレン基及びそのオリゴマーならびにヒドロキシル基から選ばれる少なくとも1種のノニオン性親水性基とを有し、前記A値が84以上165以下であることが特に好ましい。   Furthermore, the water-soluble polymerizable compound has two or more polymerizable functional groups selected from the group consisting of (meth) acrylamide groups, maleimide groups, vinylsulfone groups, and N-vinylamide groups, and nonionic hydrophilic groups. The A value is preferably 84 or more and 175 or less, and two or more polymerizable functional groups selected from the group consisting of a (meth) acrylamide group, a maleimide group, a vinylsulfone group, and an N-vinylamide group; It has at least one nonionic hydrophilic group selected from oxyalkylene groups and oligomers thereof and hydroxyl groups, and the A value is more preferably 84 or more and 165 or less, and two or more (meth) acrylamide groups and , An oxyalkylene group and an oligomer thereof, and at least one nonionic hydrophilic group selected from hydroxyl groups And a group, it is particularly preferred that the A value of from 84 to 165 or less.

以下に、本発明における水溶性重合性化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Although the specific example of the water-soluble polymeric compound in this invention is shown below, this invention is not limited to these.



水溶性重合性化合物としては、既述の水溶性重合性化合物に加えて以下の水溶性重合性化合物も好適に用いることができる。   As the water-soluble polymerizable compound, in addition to the water-soluble polymerizable compound described above, the following water-soluble polymerizable compounds can also be suitably used.

例えば、ノニオン性の重合性モノマーとして、(メタ)アクリルモノマー類などの重合性化合物を挙げることができる。前記(メタ)アクリルモノマー類としては、例えば、多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル、多価アルコールのグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレングリコールの(メタ)アクリル酸エステル、多価アルコールのエチレンオキシド付加化合物の(メタ)アクリル酸エステル、多塩基酸無水物と水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとの反応物などの紫外線硬化型モノマー、オリゴマーが挙げられる。
多価アルコールは、エチレンオキシドの付加により内部にエチレンオキシド鎖で鎖延長されたものでもよい。
For example, polymerizable compounds such as (meth) acrylic monomers can be mentioned as nonionic polymerizable monomers. Examples of the (meth) acrylic monomers include (meth) acrylic acid ester of polyhydric alcohol, (meth) acrylic acid ester of polyglycol glycidyl ether, (meth) acrylic acid ester of polyethylene glycol, polyhydric alcohol UV curable monomers and oligomers such as (meth) acrylic acid esters of ethylene oxide addition compounds, and reaction products of polybasic acid anhydrides and hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid esters.
The polyhydric alcohol may be one which is chain-extended with an ethylene oxide chain by addition of ethylene oxide.

以下、ノニオン性の重合性化合物の具体例(ノニオン性化合物1〜6)を示す。但し、本発明においては、これらに限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples (nonionic compounds 1 to 6) of the nonionic polymerizable compound are shown. However, the present invention is not limited to these.

また、多水酸基化合物から誘導される1分子中に2以上のアクリロイル基を有するアクリル酸エステル、も用いることができる。前記多水酸基化合物としては、例えば、グリコール類の縮合物、オリゴエーテル、オリゴエステル類等が挙げられる。   An acrylic ester having two or more acryloyl groups in one molecule derived from a polyhydroxyl compound can also be used. Examples of the polyhydroxyl compound include condensates of glycols, oligoethers, oligoesters, and the like.

更に、ノニオン性の重合性化合物としては、単糖類、2糖類などの2以上の水酸基を有するポリオールの(メタ)アクリル酸エステル又は;トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリスヒドロキシアミノメタン、トリスヒドロキシアミノエタン等との(メタ)アクリル酸アミドも好適である。   Furthermore, examples of nonionic polymerizable compounds include (meth) acrylic acid esters of polyols having two or more hydroxyl groups such as monosaccharides and disaccharides; triethanolamine, diethanolamine, trishydroxyaminomethane, trishydroxyaminoethane, etc. Also suitable are (meth) acrylic acid amides.

ノニオン性の重合性化合物としては、2官能以上が好ましいが、擦過耐性を高め得る観点から、2官能〜6官能のモノマーが好ましく、溶解性と擦過耐性の両立の観点から、2官能〜4官能のモノマーが好ましい。   The nonionic polymerizable compound is preferably bifunctional or higher, but is preferably a bifunctional to hexafunctional monomer from the viewpoint of enhancing scratch resistance, and is bifunctional to tetrafunctional from the viewpoint of compatibility between solubility and scratch resistance. Are preferred.

水溶性重合性化合物(ノニオン性の重合性化合物を含む)は、1種単独又は2種以上を組み合わせて含有することができる。
水溶性重合性化合物のインク組成物中における含有率としては、4質量%〜30質量%であることが好ましく、10質量%〜22質量%であることがより好ましい。
水溶性重合性化合物の顔料の固形分に対する含有率としては、顔料:水溶性重合性化合物=1:1〜1:30が好ましく、1:3〜1:15がより好ましい。水溶性重合性化合物の含有率は、顔料の1倍以上であると画像強度がより向上して画像の耐擦過性に優れ、30倍以下であるとパイルハイトの点で有利である。
A water-soluble polymerizable compound (including a nonionic polymerizable compound) can be contained singly or in combination of two or more.
The content of the water-soluble polymerizable compound in the ink composition is preferably 4% by mass to 30% by mass, and more preferably 10% by mass to 22% by mass.
The content of the water-soluble polymerizable compound with respect to the solid content of the pigment is preferably pigment: water-soluble polymerizable compound = 1: 1 to 1:30, more preferably 1: 3 to 1:15. When the content of the water-soluble polymerizable compound is 1 or more times that of the pigment, the image strength is further improved and the image has excellent scratch resistance, and when it is 30 or less, the pile height is advantageous.

(開始剤)
本発明のインク組成物が水溶性重合性化合物を含有する場合、インク組成物は、活性エネルギー線により水溶性重合性化合物の重合を開始する開始剤(以下、重合開始剤ともいう。)の少なくとも1種を含有する。開始剤は、1種単独で又は2種以上を混合して、あるいは増感剤と併用して使用することができる。
重合開始剤としては、公知の重合開始剤を特に制限なく使用することができるが、本発明においては、光重合開始剤を使用することが好ましい。
本発明で使用され得る好ましい光重合開始剤としては、(a)芳香族ケトン類、(b)アシルホスフィン化合物、(c)芳香族オニウム塩化合物、(d)有機過酸化物、(e)チオ化合物、(f)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(g)ケトオキシムエステル化合物、(h)ボレート化合物、(i)アジニウム化合物、(j)メタロセン化合物、(k)活性エステル化合物、(l)炭素ハロゲン結合を有する化合物、並びに(m)アルキルアミン化合物等が挙げられる。
重合開始剤の具体例としては、例えば、加藤清視著「紫外線硬化システム」(株式会社総合技術センター発行:平成元年)の第65〜148頁に記載されている重合開始剤などを挙げることができる。
(Initiator)
When the ink composition of the present invention contains a water-soluble polymerizable compound, the ink composition is at least an initiator that initiates polymerization of the water-soluble polymerizable compound with active energy rays (hereinafter also referred to as a polymerization initiator). Contains one species. An initiator can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types or in combination with a sensitizer.
As the polymerization initiator, known polymerization initiators can be used without particular limitation, but in the present invention, it is preferable to use a photopolymerization initiator.
Preferred photopolymerization initiators that can be used in the present invention include (a) aromatic ketones, (b) acylphosphine compounds, (c) aromatic onium salt compounds, (d) organic peroxides, (e) thios. Compound, (f) hexaarylbiimidazole compound, (g) ketoxime ester compound, (h) borate compound, (i) azinium compound, (j) metallocene compound, (k) active ester compound, (l) carbon halogen bond And (m) an alkylamine compound.
Specific examples of the polymerization initiator include, for example, polymerization initiators described on pages 65 to 148 of “Ultraviolet curing system” written by Kiyosuke Kato (published by General Technology Center Co., Ltd .: 1989). Can do.

重合開始剤は、水不溶性の開始剤を水分散させたもの、水溶性の開始剤のいずれであっても使用可能であるが、水溶性の重合開始剤であることが好ましい。なお、重合開始剤における水溶性とは、25℃において蒸留水に0.5質量%以上溶解することを意味する。 水溶性の重合開始剤は、25℃において蒸留水に1質量%以上溶解することが好ましく、3質量%以上溶解することがより好ましい。   As the polymerization initiator, either a water-insoluble initiator dispersed in water or a water-soluble initiator can be used, but a water-soluble polymerization initiator is preferable. In addition, the water solubility in a polymerization initiator means that 0.5 mass% or more dissolves in distilled water at 25 ° C. The water-soluble polymerization initiator is preferably dissolved at 1% by mass or more in distilled water at 25 ° C., more preferably 3% by mass or more.

本発明のインク組成物が開始剤を含有する場合、インク組成物中における開始剤の含有量としては、水溶性重合性化合物に対して、1質量%〜40質量%が好ましく、5質量%〜30質量%がより好ましい。開始剤の含有量は、1質量%以上であると画像の耐擦過性がより向上し、高速記録に有利であり、40質量%以下であると吐出安定性の点で有利である。   When the ink composition of the present invention contains an initiator, the content of the initiator in the ink composition is preferably 1% by mass to 40% by mass with respect to the water-soluble polymerizable compound, and 5% by mass to 30 mass% is more preferable. When the content of the initiator is 1% by mass or more, the scratch resistance of the image is further improved, which is advantageous for high-speed recording, and when it is 40% by mass or less, it is advantageous in terms of ejection stability.

増感剤としては、アミン系(脂肪族アミン、芳香族基を含むアミン、ピペリジンなど)、尿素(アリル系、o−トリルチオ尿素など)、イオウ化合物(ナトリウムジエチルジチオホスフェート、芳香族スルフィン酸の可溶性塩など)、ニトリル系化合物(N,N,ジ置換p−アミノベンゾニトリルなど)、リン化合物(トリn−ブチルホスフィン、ナトリウムジエチルジチオホスフィードなど)、窒素化合物(ミヒラーケトン、N−ニトロソヒドロキシルアミン誘導体、オキサゾリジン化合物、テトラヒドロ1,3オキサジン化合物、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドとジアミンの縮合物など)、塩素化合物(四塩化炭素、ヘキサクロロエタンなど)、エポキシ樹脂とアミンの反応生成物の高分子化アミン、トリエタノールアミントリアクリレート、等が挙げられる。
増感剤は、本発明の効果を損なわない範囲で含有することができる。
Sensitizers include amines (aliphatic amines, amines containing aromatic groups, piperidine, etc.), ureas (allylic, o-tolylthiourea, etc.), sulfur compounds (sodium diethyldithiophosphate, aromatic sulfinic acid soluble) Salts), nitrile compounds (N, N, disubstituted p-aminobenzonitrile, etc.), phosphorus compounds (tri-n-butylphosphine, sodium diethyldithiophosfeed, etc.), nitrogen compounds (Michler ketone, N-nitrosohydroxylamine derivatives) Oxazolidine compounds, tetrahydro 1,3-oxazine compounds, formaldehyde, condensates of acetaldehyde and diamines), chlorine compounds (carbon tetrachloride, hexachloroethane, etc.), polymerized amines of reaction products of epoxy resins and amines, triethanol Amintria Relate, and the like.
A sensitizer can be contained in the range which does not impair the effect of this invention.

(水溶性有機溶媒)
本発明のインク組成物は、水溶性有機溶媒の少なくとも1種を含有してもよい。
水溶性有機溶媒は、乾燥防止、湿潤あるいは浸透促進の効果を得ることができる。乾燥防止には、インクジェットノズルの吐出口においてインクが付着乾燥して凝集体ができ、目詰まりするのを防止する乾燥防止剤として用いられ、乾燥防止や湿潤には、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶媒が好ましい。また、浸透促進には、紙へのインク浸透性を高める浸透促進剤として用いることができる。
(Water-soluble organic solvent)
The ink composition of the present invention may contain at least one water-soluble organic solvent.
The water-soluble organic solvent can obtain the effect of preventing drying, wetting or promoting penetration. In order to prevent drying, the ink adheres to and drys at the discharge port of the ink jet nozzle, and is used as an anti-drying agent to prevent clogging. Organic solvents are preferred. Further, for penetration promotion, it can be used as a penetration enhancer that enhances ink permeability to paper.

乾燥防止剤としては、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶媒であることが好ましい。このような水溶性有機溶媒の具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、チオジグリコール、ジチオジグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、アセチレングリコール誘導体、グリセリン、トリメチロールプロパン等に代表される多価アルコール類、エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノエチル(又はブチル)エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−エチルモルホリン等の複素環類、スルホラン、ジメチルスルホキシド、3−スルホレン等の含硫黄化合物、ジアセトンアルコール、ジエタノールアミン等の多官能化合物、尿素誘導体が挙げられる。
このうち、乾燥防止剤としては、グリセリン、ジエチレングリコール等の多価アルコールが好ましい。
乾燥防止剤は、1種単独で用いても2種以上併用してもよい。乾燥防止剤の含有量は、インク組成物中に10〜50質量%の範囲とするのが好ましい。
The drying inhibitor is preferably a water-soluble organic solvent having a vapor pressure lower than that of water. Specific examples of such water-soluble organic solvents include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, thiodiglycol, dithiodiglycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,2,6-hexane. Polyols represented by triols, acetylene glycol derivatives, glycerin, trimethylolpropane, etc., ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monoethyl (or butyl) ether, etc. Lower alkyl ethers of polyhydric alcohols, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, heterocyclic rings such as N-ethylmorpholine, sulfolane, Methyl sulfoxide, sulfur-containing compounds such as 3-sulfolene, diacetone alcohol, polyfunctional compounds such as diethanolamine, and urea derivatives.
Of these, polyhydric alcohols such as glycerin and diethylene glycol are preferred as the drying inhibitor.
Anti-drying agents may be used alone or in combination of two or more. The content of the drying inhibitor is preferably in the range of 10 to 50% by mass in the ink composition.

浸透促進剤としては、インク組成物を記録媒体(印刷用紙など)により良く浸透させる目的で好適である。このような水溶性有機溶媒の具体例としては、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ジ(トリ)エチレングリコールモノブチルエーテル、1,2−ヘキサンジオール等のアルコール類やラウリル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウムやノニオン性界面活性剤等を好適に用いることができる。
浸透促進剤は、1種単独で用いても2種以上併用してもよい。浸透促進剤の含有量は、インク組成物中に5〜30質量%の範囲であるのが好ましい。また、浸透促進剤は、画像の滲み、紙抜け(プリントスルー)を起こさない量の範囲内で使用することが好ましい。
As a penetration accelerator, it is suitable for the purpose of allowing the ink composition to penetrate better into the recording medium (printing paper or the like). Specific examples of such water-soluble organic solvents include alcohols such as ethanol, isopropanol, butanol, di (tri) ethylene glycol monobutyl ether, 1,2-hexanediol, sodium lauryl sulfate, sodium oleate, and nonionic interfaces. An activator or the like can be preferably used.
A penetration enhancer may be used individually by 1 type, or may be used together 2 or more types. The content of the penetration enhancer is preferably in the range of 5 to 30% by mass in the ink composition. Moreover, it is preferable to use the penetration enhancer within a range that does not cause image bleeding and paper loss (print-through).

水溶性有機溶媒は、上記以外にも、インク組成物の粘度の調整のために用いられる。
粘度の調整に用いることができる水溶性有機溶媒としては、特開2011−231315号公報の段落番号[0069]に列挙される水溶性有機溶媒を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
水溶性有機溶媒は1種単独で用いるほか、2種以上を併用してもよい。
In addition to the above, the water-soluble organic solvent is used for adjusting the viscosity of the ink composition.
Examples of the water-soluble organic solvent that can be used for adjusting the viscosity include water-soluble organic solvents listed in paragraph [0069] of JP 2011-231315 A, but are not limited thereto. Absent.
A water-soluble organic solvent may be used alone or in combination of two or more.

(その他の添加剤)
本発明のインク組成物は、上記成分以外にその他の添加剤を用いて構成することができる。その他の添加剤としては、例えば、上記水溶性有機溶媒以外の乾燥防止剤(湿潤剤)、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、既述のポリマー以外の分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。これらの各種添加剤は、インク組成物の場合はインクに直接添加する。
(Other additives)
The ink composition of the present invention can be constituted using other additives in addition to the above components. Other additives include, for example, anti-drying agents (wetting agents) other than the above water-soluble organic solvents, antifading agents, emulsion stabilizers, penetration enhancers, ultraviolet absorbers, antiseptics, antifungal agents, and pH adjusters. And known additives such as surface tension modifiers, antifoaming agents, viscosity modifiers, dispersants other than the aforementioned polymers, dispersion stabilizers, rust inhibitors, chelating agents, and the like. In the case of an ink composition, these various additives are added directly to the ink.

前記紫外線吸収剤は、画像の保存性を向上させることができる。紫外線吸収剤としては、特開昭58−185677号公報、同61−190537号公報、特開平2−782号公報、同5−197075号公報、同9−34057号公報等に記載のベンゾトリアゾール系化合物、特開昭46−2784号公報、特開平5−194483号公報、米国特許第3214463号明細書等に記載のベンゾフェノン系化合物、特公昭48−30492号公報、同56−21141号公報、特開平10−88106号公報等に記載の桂皮酸系化合物、特開平4−298503号公報、同8−53427号公報、同8−239368号公報、同10−182621号公報、特表平8−501291号公報等に記載のトリアジン系化合物、リサーチディスクロージャーNo.24239号に記載の化合物やスチルベン系、ベンズオキサゾール系化合物に代表される、紫外線を吸収して蛍光を発する化合物、いわゆる蛍光増白剤も用いることができる。   The ultraviolet absorber can improve image storability. Examples of the ultraviolet absorber include benzotriazoles described in JP-A Nos. 58-185677, 61-190537, JP-A-2-782, JP-A-5-97075, JP-A-9-34057, and the like. Compounds, benzophenone compounds described in JP-A No. 46-2784, JP-A No. 5-194433, US Pat. No. 3,214,463, etc., JP-B Nos. 48-30492, 56-21114, Cinnamic acid compounds described in JP-A-10-88106, etc., JP-A-4-298503, JP-A-8-53427, JP-A-8-239368, JP-A-10-182621, JP-A-8-501291 Triazine compounds described in Japanese Patent Publication No. The compounds described in No. 24239, stilbene-based compounds, and benzoxazole-based compounds, such as compounds that absorb ultraviolet rays and emit fluorescence, so-called fluorescent brighteners can also be used.

前記褪色防止剤は、画像の保存性を向上させることができる。褪色防止剤としては、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤が挙げられる。有機系の褪色防止剤としては、ハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類等が挙げられ、金属錯体系の褪色防止剤としては、ニッケル錯体、亜鉛錯体等が挙げられる。より具体的には、リサーチディスクロージャーNo.17643の第VIIのIないしJ項、同No.15162、同No.18716の650頁左欄、同No.36544の527頁、同No.307105の872頁、同No.15162に引用された特許に記載の化合物や、特開昭62−215272号公報の127頁〜137頁に記載の代表的化合物の一般式及び化合物例に含まれる化合物を用いることができる。   The anti-fading agent can improve image storage stability. Examples of the anti-fading agent include various organic and metal complex anti-fading agents. Examples of the organic anti-fading agent include hydroquinones, alkoxyphenols, dialkoxyphenols, phenols, anilines, amines, indanes, chromans, alkoxyanilines, heterocycles, and the like. Examples of the system antifading agent include nickel complexes and zinc complexes. More specifically, Research Disclosure No. No. 17643, No. VII, I to J, ibid. 15162, ibid. No. 18716, page 650, left column, ibid. No. 36544, page 527, ibid. No. 307105, page 872, ibid. The compounds described in the patent cited in Japanese Patent No. 15162, and the compounds included in the general formulas and compound examples of representative compounds described in JP-A-62-215272, pages 127 to 137 can be used.

前記防黴剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ナトリウムピリジンチオン−1−オキシド、p−ヒドロキシ安息香酸エチルエステル、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン及びその塩等が挙げられる。防黴剤の含有量は、インク組成物に対して0.02〜1.00質量%の範囲が好ましい。   Examples of the antifungal agent include sodium dehydroacetate, sodium benzoate, sodium pyridinethione-1-oxide, p-hydroxybenzoic acid ethyl ester, 1,2-benzisothiazolin-3-one and salts thereof. The content of the antifungal agent is preferably in the range of 0.02 to 1.00% by mass with respect to the ink composition.

前記pH調整剤としては、中和剤(有機塩基、無機アルカリ)を用いることができる。pH調整剤は、インク組成物の保存安定性を向上させることができる。pH調整剤は、インク組成物のpHが6〜10となるように添加するのが好ましく、pHが7〜10となるように添加するのがより好ましい。   As the pH adjuster, a neutralizer (organic base, inorganic alkali) can be used. The pH adjuster can improve the storage stability of the ink composition. The pH adjuster is preferably added so that the pH of the ink composition is 6 to 10, and more preferably added so that the pH is 7 to 10.

前記表面張力調整剤としては、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ベタイン系界面活性剤等が挙げられる。
表面張力調整剤の添加量は、インク組成物の表面張力を20〜60mN/mに調整できる範囲が好ましく、20〜45mN/mに調整できる範囲がより好ましく、25〜40mN/mに調整できる範囲が更に好ましい。添加量が前記範囲内であると、インクジェット法で良好に打滴することができる。
Examples of the surface tension adjusting agent include nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, betaine surfactants, and the like.
The addition amount of the surface tension adjusting agent is preferably in a range where the surface tension of the ink composition can be adjusted to 20 to 60 mN / m, more preferably in a range where the surface tension can be adjusted to 20 to 45 mN / m, and a range where the surface tension can be adjusted to 25 to 40 mN / m. Is more preferable. When the addition amount is within the above range, droplets can be ejected satisfactorily by the ink jet method.

前記界面活性剤の具体例としては、炭化水素系では、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等のノニオン系界面活性剤が好ましい。また、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド界面活性剤であるSURFYNOLS(AirProducts&ChemicaLs社製)も好ましく用いられる。また、N,N−ジメチル−N−アルキルアミンオキシド等のアミンオキシド型の両性界面活性剤も好ましい。
更に、特開昭59−157636号の第(37)〜(38)頁、リサーチ・ディスクロージャーNo.308119(1989年)に界面活性剤として挙げられたものも用いることができる。
また、特開2003−322926号、特開2004−325707号、特開2004−309806号の各公報に記載のフッ素(フッ化アルキル系)系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等を用いることにより、耐擦性を良化することもできる。
Specific examples of the surfactant include, for hydrocarbons, fatty acid salts, alkyl sulfate esters, alkylbenzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl phosphate esters, naphthalene sulfonate formalin condensation. Products, anionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl sulfates, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxy Nonionic surfactants such as ethylene alkylamine, glycerin fatty acid ester and oxyethyleneoxypropylene block copolymer are preferred. Further, SURFYNOLS (manufactured by Air Products & Chemicals), which is an acetylene-based polyoxyethylene oxide surfactant, is also preferably used. Amine oxide type amphoteric surfactants such as N, N-dimethyl-N-alkylamine oxide are also preferred.
Furthermore, pages (37) to (38) of JP-A-59-157636, Research Disclosure No. Those listed as surfactants in 308119 (1989) can also be used.
Further, by using fluorine (fluorinated alkyl) surfactants, silicone surfactants and the like described in JP-A Nos. 2003-322926, 2004-325707, and 2004-309806. In addition, the abrasion resistance can be improved.

また、これら表面張力調整剤は、消泡剤としても使用することができ、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、及びEDTAに代表されるキレート剤等も使用可能である。   These surface tension modifiers can also be used as an antifoaming agent, and fluorine compounds, silicone compounds, chelating agents represented by EDTA, and the like can also be used.

<インク組成物の製造方法>
本発明のインク組成物の製造方法は、水と、架橋されたポリマーによって顔料の表面の少なくとも一部が被覆されている架橋ポリマー被覆顔料と、遊離ポリマーと、インク組成物の全質量に対して30ppm〜200ppmの少なくとも1種の2価の金属イオンとを含むインク組成物を製造し得る手法であれば特に制限されない。
<Method for producing ink composition>
The method for producing an ink composition of the present invention comprises water, a crosslinked polymer-coated pigment in which at least a part of the surface of the pigment is coated with a crosslinked polymer, a free polymer, and the total mass of the ink composition. There is no particular limitation as long as it is a technique capable of producing an ink composition containing 30 ppm to 200 ppm of at least one divalent metal ion.

例えば、水溶性のポリマーを用いて顔料を分散した後に、架橋剤によりポリマーを架橋し、顔料表面の少なくとも一部を、架橋されたポリマーで覆うことにより顔料分散物を調製する顔料分散工程と、得られた顔料分散物に、更に少なくとも1種の2価の金属イオンを添加してインク組成物中の2価の金属イオン濃度を30ppm〜200ppmとする金属イオン添加工程とを有するインク組成物の製造方法により製造することができる。
なお、2価の金属イオンの顔料分散物への添加は、2価の金属を含む水溶性の化合物を顔料分散物に添加することにより行うことができる。
2価の金属を含む水溶性の化合物としては、例えば、水酸化物〔Ma(OH)、Ca(OH)〕や、塩化物〔MaCl、CaCl〕等が挙げられる。
For example, a pigment dispersion step of preparing a pigment dispersion by dispersing a pigment using a water-soluble polymer, then crosslinking the polymer with a crosslinking agent, and covering at least a part of the pigment surface with the crosslinked polymer; And a metal ion addition step of adding at least one divalent metal ion to the obtained pigment dispersion to adjust the divalent metal ion concentration in the ink composition to 30 ppm to 200 ppm. It can be manufactured by a manufacturing method.
The addition of a divalent metal ion to the pigment dispersion can be performed by adding a water-soluble compound containing a divalent metal to the pigment dispersion.
Examples of the water-soluble compound containing a divalent metal include hydroxide [Ma (OH) 2 , Ca (OH) 2 ], chloride [MaCl 2 , CaCl 2 ] and the like.

上記インク組成物の製造方法は、必要に応じて、その他の工程を有していてもよい。
例えば、顔料分散工程後に、顔料分散物に、さらに、水溶性重合性化合物と、重合開始剤とを混合する重合性化合物混合工程を含んでいてもよい。
上記インク組成物の製造方法が有する各工程では、各工程における成分に加え、必要に応じて、既述の「その他の添加剤」を添加してもよい。
各成分の混合は、公知の分散機等を用いて行ってもよい。
The method for producing the ink composition may have other steps as necessary.
For example, after the pigment dispersion step, the pigment dispersion may further include a polymerizable compound mixing step in which a water-soluble polymerizable compound and a polymerization initiator are mixed.
In each step of the method for producing the ink composition, in addition to the components in each step, the “other additives” described above may be added as necessary.
The mixing of each component may be performed using a known disperser or the like.

インク組成物の製造方法を上記構成とすることにより、吐出安定性に優れたインク組成物を製造するインク組成物の製造方法を提供することができる。
顔料分散工程で用いる2価の金属イオン、顔料、ポリマー、架橋剤等の詳細は、本発明のインク組成物が含有する2価の金属イオン、顔料、ポリマー、架橋剤等と同義であり、好ましい例も同様である。
By setting the manufacturing method of the ink composition as described above, it is possible to provide a manufacturing method of the ink composition that manufactures an ink composition having excellent ejection stability.
Details of the divalent metal ion, pigment, polymer, cross-linking agent, etc. used in the pigment dispersion step are the same as the divalent metal ion, pigment, polymer, cross-linking agent, etc. contained in the ink composition of the present invention. The example is similar.

<インクセット>
本発明のインクセットは、既述の本発明のインク組成物と、インク組成物と接触したときにインク組成物に含まれる成分を凝集させる凝集成分を含む処理液と、を含んで構成される。
本発明のインクセットは、インク組成物と共に処理液を用いることで、インクジェット法による画像形成(画像記録)を高速化することができ、高速で画像形成しても光学濃度が高く、解像度の高い描画性(例えば細線や微細部分の再現性)に優れた画像が得られる。
<Ink set>
The ink set of the present invention includes the ink composition of the present invention described above and a treatment liquid containing an aggregating component that aggregates the components contained in the ink composition when in contact with the ink composition. .
The ink set of the present invention can speed up image formation (image recording) by an inkjet method by using a treatment liquid together with an ink composition, and has high optical density and high resolution even when images are formed at high speed. An image having excellent drawing properties (for example, reproducibility of fine lines and fine portions) can be obtained.

(処理液)
処理液は、インク組成物中の成分(特に、顔料)を凝集させる凝集成分の少なくとも1種を含有する。インクジェット法で吐出された前記インク組成物に処理液が混合することにより、インク組成物中で安定的に分散している顔料の凝集が促進される。
(Processing liquid)
The treatment liquid contains at least one aggregation component that aggregates components (particularly pigments) in the ink composition. By mixing the treatment liquid with the ink composition ejected by the ink jet method, aggregation of the pigment stably dispersed in the ink composition is promoted.

凝集成分としては、インク組成物のpHを変化させることができる化合物(例えば、酸性化合物など)、多価金属塩、及びポリアリルアミン類などの4級もしくは3級アミンを有するポリマーを挙げることができ、中でも、酸性化合物、多価金属塩、及びポリアリルアミン類などの4級もしくは3級アミンを有するポリマーから選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましく、酸性化合物がより好ましい。   Examples of the aggregating component include a compound having a quaternary or tertiary amine such as a compound capable of changing the pH of the ink composition (for example, an acidic compound), a polyvalent metal salt, and polyallylamines. Among these, it is preferable to include at least one selected from polymers having a quaternary or tertiary amine such as acidic compounds, polyvalent metal salts, and polyallylamines, and acidic compounds are more preferable.

酸性化合物としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等が好適に挙げられる。
酸性化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of acidic compounds include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, polyacrylic acid, acetic acid, glycolic acid, malonic acid, malic acid, maleic acid, ascorbic acid, succinic acid, glutaric acid, fumaric acid, citric acid, and tartaric acid. , Lactic acid, sulfonic acid, orthophosphoric acid, pyrrolidone carboxylic acid, pyrone carboxylic acid, pyrrole carboxylic acid, furan carboxylic acid, pyridine carboxylic acid, coumaric acid, thiophene carboxylic acid, nicotinic acid, or derivatives of these compounds, or salts thereof Etc. are preferable.
An acidic compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

処理液が酸性化合物を含む場合、処理液の液性〔pH(25℃)〕は、pH6以下が好ましく、pH4以下であることがより好ましい。中でも、pH1〜4の範囲が好ましく、pH1〜3であることが特に好ましい。
このとき、インク組成物の液性〔pH(25℃)〕は、pH7.5以上であることが好ましく、pH8.0以上であることがより好ましい。
中でも、画像濃度、解像度、及び画像形成の高速化の観点から、インク組成物および処理液の液性〔pH(25℃)〕は、インク組成物がpH8.0以上であって、処理液がpH0.5〜4である場合が好ましい。
When the treatment liquid contains an acidic compound, the liquidity [pH (25 ° C.)] of the treatment liquid is preferably pH 6 or less, more preferably pH 4 or less. Especially, the range of pH 1-4 is preferable and it is especially preferable that it is pH 1-3.
At this time, the liquid property [pH (25 ° C.)] of the ink composition is preferably pH 7.5 or more, and more preferably pH 8.0 or more.
In particular, from the viewpoint of image density, resolution, and speeding up of image formation, the liquidity [pH (25 ° C.)] of the ink composition and the treatment liquid is such that the ink composition is pH 8.0 or more and the treatment liquid is The case of pH 0.5-4 is preferable.

上記の酸性化合物の中でも、水溶性の高い酸性化合物が好ましく、凝集性を高め、インク全体を固定化させる点で、リン酸又は有機酸が好ましく、有機酸がより好ましく、2価以上の有機酸が更に好ましく、2価以上3価以下の有機酸が特に好ましい。前記2価以上の有機酸の中でも、その第1pKaが3.5以下の有機酸が好ましく、より好ましくは3.0以下の有機酸である。具体的には、例えば、シュウ酸、マロン酸、クエン酸などが好適に挙げられる。   Among the above acidic compounds, acidic compounds with high water solubility are preferable, and phosphoric acid or organic acids are preferable, organic acids are more preferable, and organic acids having a valence of 2 or more are preferable in terms of enhancing aggregation and fixing the entire ink. Are more preferable, and organic acids having 2 to 3 valences are particularly preferable. Among the organic acids having a valence of 2 or more, organic acids having a first pKa of 3.5 or less are preferable, and organic acids having 3.0 or less are more preferable. Specific examples include oxalic acid, malonic acid, and citric acid.

多価金属塩としては、周期表の第2属のアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カルシウム)、周期表の第3属の遷移金属(例えば、ランタン)、周期表の第13属からのカチオン(例えば、アルミニウム)、ランタニド類(例えば、ネオジム)の塩を挙げることができる。これら金属の塩としては、カルボン酸塩(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。中でも、好ましくは、カルボン酸(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)のカルシウム塩又はマグネシウム塩、硝酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、及びチオシアン酸のカルシウム塩又はマグネシウム塩である。   Examples of the polyvalent metal salt include alkaline earth metals belonging to Group 2 of the periodic table (eg, magnesium, calcium), transition metals belonging to Group 3 of the periodic table (eg, lanthanum), and cations from Group 13 of the periodic table. (For example, aluminum) and the salt of lanthanides (for example, neodymium) can be mentioned. As these metal salts, carboxylate (formic acid, acetic acid, benzoate, etc.), nitrate, chloride, and thiocyanate are suitable. Among them, preferred are calcium salts or magnesium salts of carboxylic acids (formic acid, acetic acid, benzoates, etc.), calcium salts or magnesium salts of nitric acid, calcium chloride, magnesium chloride, and calcium salts or magnesium salts of thiocyanic acid.

凝集成分は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
インク組成物を凝集させる凝集成分の処理液中における含有量としては、1〜50質量%が好ましく、より好ましくは3〜45質量%であり、更に好ましくは5〜40質量%の範囲である。
The aggregating components can be used alone or in combination of two or more.
The content of the aggregation component for aggregating the ink composition in the treatment liquid is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 3 to 45% by mass, and still more preferably 5 to 40% by mass.

処理液は、本発明の効果を損なわない範囲内で、更にその他の成分として他の添加剤を含有することができる。他の添加剤としては、例えば、乾燥防止剤(湿潤剤)、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。   The treatment liquid can further contain other additives as other components within a range not impairing the effects of the present invention. Other additives include, for example, anti-drying agents (wetting agents), anti-fading agents, emulsion stabilizers, penetration enhancers, UV absorbers, preservatives, anti-fungal agents, pH adjusters, surface tension adjusters, anti-foaming agents. Well-known additives, such as a foaming agent, a viscosity modifier, a dispersing agent, a dispersion stabilizer, a rust preventive agent, a chelating agent, are mentioned.

処理液の粘度は、インク組成物の凝集速度の観点から、1mPa・s〜30mPa・sが好ましく、1mPa・s〜20mPa・sがより好ましく、2mPa・s〜15mPa・sがさらに好ましく、2mPa・s〜10mPa・sが特に好ましい。
処理液の粘度は、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用いて25℃の条件下で測定されるものである。
処理液の表面張力は、インク組成物の凝集速度の観点から、20mN/m〜60mN/mが好ましく、25mN/m〜50mN/mがより好ましく、30mN/m〜45mN/mがさらに好ましい。
処理液の表面張力は、Automatic Surface Tensiometer CBVP−Z(協和界面科学(株)製)を用いて25℃の条件下で測定されるものである。
The viscosity of the treatment liquid is preferably 1 mPa · s to 30 mPa · s, more preferably 1 mPa · s to 20 mPa · s, further preferably 2 mPa · s to 15 mPa · s, from the viewpoint of the aggregation rate of the ink composition. s to 10 mPa · s is particularly preferable.
The viscosity of the treatment liquid is measured under a condition of 25 ° C. using VISCOMETER TV-22 (manufactured by TOKI SANGYO CO. LTD).
The surface tension of the treatment liquid is preferably 20 mN / m to 60 mN / m, more preferably 25 mN / m to 50 mN / m, and further preferably 30 mN / m to 45 mN / m from the viewpoint of the aggregation rate of the ink composition.
The surface tension of the treatment liquid is measured under a condition of 25 ° C. using an Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

本発明のインクセットにおいて、本発明のインク組成物と、上記処理液との好ましい組み合わせは、本発明のインク組成物の好ましい態様と、処理液について既述した好ましい態様との組み合わせである。   In the ink set of the present invention, a preferred combination of the ink composition of the present invention and the treatment liquid is a combination of the preferred embodiment of the ink composition of the present invention and the preferred embodiment described above for the treatment liquid.

<画像形成方法>
本発明の画像形成方法は、既述の本発明のインク組成物を、インクジェット法によって記録媒体上に付与するインク付与工程を有して構成される。
本発明の画像形成方法は、インク組成物と接触したときにインク組成物に含まれる成分(特に、顔料)を凝集させる凝集成分を含む処理液を記録媒体上に付与する処理液付与工程を含んでいてもよい。
本発明の画像形成方法は、必要に応じて、更に他の工程を設けて構成することができる。
<Image forming method>
The image forming method of the present invention includes an ink application step of applying the above-described ink composition of the present invention onto a recording medium by an inkjet method.
The image forming method of the present invention includes a treatment liquid application step of applying a treatment liquid containing an aggregating component that agglomerates components (particularly pigments) contained in the ink composition when contacted with the ink composition onto a recording medium. You may go out.
The image forming method of the present invention can be configured by further providing other steps as necessary.

既述のように、本発明のインク組成物は、粘度低下を抑制することができる。したがって、インク組成物がインクジェットノズル内を滑らかに流れ、目的の液適量で吐出することができるため、吐出曲がりを抑制し、インク液滴の着弾位置の精度を高くすることができる。また、吐出するインク液滴の液適量がばらつきにくく、液滴が吐出しないことに起因するドット抜けを抑制することができる。
本発明の画像形成方法では、本発明のインク組成物を用いて画像形成をするため、上記のように吐出安定性に優れる。
As described above, the ink composition of the present invention can suppress a decrease in viscosity. Therefore, since the ink composition can smoothly flow through the inkjet nozzle and be ejected in an appropriate amount of the target liquid, it is possible to suppress the ejection bending and to increase the accuracy of the landing position of the ink droplet. In addition, the appropriate amount of ink droplets to be ejected is unlikely to vary, and dot omission due to the fact that no droplets are ejected can be suppressed.
In the image forming method of the present invention, since the image is formed using the ink composition of the present invention, the discharge stability is excellent as described above.

さらに、本発明の画像形成方法が、本発明のインクセットを用い、インク組成物と接触したときにインク組成物に含まれる成分(特に、顔料)を凝集させる凝集成分を含む処理液を記録媒体上に付与することで、高速で画像形成しても光学濃度が高く、解像度の高い描画性(例えば細線や微細部分の再現性)に優れた画像が得られる。   Further, the image forming method of the present invention uses the ink set of the present invention, and a recording medium containing a treatment liquid containing an aggregating component that aggregates components (particularly pigments) contained in the ink composition when contacting the ink composition. By applying the image on the top, an image having high optical density and high resolvability even when an image is formed at high speed (for example, reproducibility of fine lines and fine portions) can be obtained.

以下、本発明の画像形成方法を構成する各工程を説明する。
〔インク付与工程〕
インク付与工程は、水と、架橋されたポリマーによって顔料の表面の少なくとも一部が被覆されている架橋ポリマー被覆顔料と、遊離ポリマーと、インク組成物の全質量に対して30ppm〜200ppmの少なくとも1種の2価の金属イオンとを含むインク組成物を、記録媒体にインクジェット法によって付与する。
本工程では、記録媒体上に選択的にインク組成物を付与でき、所望の可視画像を形成できる。なお、インク組成物は、さらに、水溶性の重合性化合物を含有していてもよい。インク組成物が含有し得る各成分の詳細及び好ましい態様などインク組成物の詳細については、既述した通りである。
Hereafter, each process which comprises the image forming method of this invention is demonstrated.
[Ink application process]
The ink application step includes water, a crosslinked polymer-coated pigment in which at least a part of the surface of the pigment is coated with a crosslinked polymer, a free polymer, and at least one of 30 ppm to 200 ppm based on the total mass of the ink composition. An ink composition containing a kind of divalent metal ion is applied to a recording medium by an ink jet method.
In this step, the ink composition can be selectively applied onto the recording medium, and a desired visible image can be formed. The ink composition may further contain a water-soluble polymerizable compound. Details of the ink composition, such as details of each component that can be contained in the ink composition and preferred embodiments, are as described above.

インクジェット法を利用した画像の形成は、具体的には、エネルギーを供与することにより、所望の被記録媒体、すなわち普通紙、樹脂コート紙、例えば特開平8−169172号公報、同8−27693号公報、同2−276670号公報、同7−276789号公報、同9−323475号公報、特開昭62−238783号公報、特開平10−153989号公報、同10−217473号公報、同10−235995号公報、同10−337947号公報、同10−217597号公報等に記載のインクジェット専用紙、フィルム、電子写真共用紙、布帛、ガラス、金属、陶磁器等にインク組成物を吐出することにより行なえる。なお、本発明に好ましいインクジェット法として、特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105に記載の方法が適用できる。   Specifically, the image formation using the ink-jet method is performed by supplying energy, so that a desired recording medium, that is, plain paper, resin-coated paper, for example, JP-A-8-169172 and JP-A-8-27693. Publication No. 2-276670, No. 7-276789, No. 9-323475, No. JP-A-62-238783, JP-A-10-153898, No. 10-217473, No. 10- No. 235995, No. 10-337947, No. 10-217597, etc., by discharging the ink composition onto an inkjet exclusive paper, film, electrophotographic co-paper, fabric, glass, metal, ceramics, etc. The As a preferable inkjet method for the present invention, the method described in paragraphs 0093 to 0105 of JP-A No. 2003-306623 can be applied.

インクジェット法は、特に制限はなく、公知の方式、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、及びインクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット(バブルジェット(登録商標))方式等のいずれであってもよい。インクジェット法としては、特に、特開昭54−59936号公報に記載の方法で、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、インクをノズルから吐出させるインクジェット法を有効に利用することができる。
なお、前記インクジェット法には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
The inkjet method is not particularly limited, and is a known method, for example, a charge control method that discharges ink using electrostatic attraction, a drop-on-demand method (pressure pulse method) that uses vibration pressure of a piezoelectric element, an electric method An acoustic ink jet system that converts a signal into an acoustic beam, irradiates the ink with ink and ejects the ink using radiation pressure, and a thermal ink jet (bubble jet (registered trademark)) that heats the ink to form bubbles and uses the generated pressure. )) Any method may be used. As an ink jet method, in particular, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 54-59936 causes an abrupt volume change of the ink subjected to the action of thermal energy, and the ink is ejected from the nozzle by the action force due to this state change. Ink jet method can be used effectively.
The ink jet method includes a method of ejecting a large number of low-density inks called photo inks in a small volume, a method of improving image quality using a plurality of inks having substantially the same hue and different concentrations, and colorless and transparent inks. The method using is included.

また、インクジェット法で用いるインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
なお、前記インクジェット法により記録を行う際に使用するインクノズル等については特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。
In addition, an ink jet head used in the ink jet method may be an on-demand method or a continuous method. In addition, as a discharge method, an electro-mechanical conversion method (for example, a single cavity type, a double cavity type, a bender type, a piston type, a shear mode type, a shared wall type, etc.), an electro-thermal conversion method (for example, a thermal type) Specific examples include an ink jet type, a bubble jet (registered trademark) type, an electrostatic suction type (for example, an electric field control type, a slit jet type, etc.) and a discharge type (for example, a spark jet type). However, any discharge method may be used.
There are no particular restrictions on the ink nozzles used when recording by the ink jet method, and they can be appropriately selected according to the purpose.

インクジェット法の具体例を以下に示す。
インクジェット法として、(1)静電吸引方式とよばれる方法がある。静電吸引方式は、ノズルとノズルの前方に配置された加速電極との間に強電界を印加し、ノズルから液滴状のインクを連続的に噴射させ、そのインク滴が偏向電極間を通過する間に印刷情報信号を偏向電極に与えることによって、インク滴を記録媒体上に向けて飛ばしてインクを記録媒体上に定着させて画像を記録する方法、又はインク滴を偏向させずに、印刷情報信号に従ってインク滴をノズルから記録媒体上にむけて噴射させることにより画像を記録媒体上に定着させて記録する方法である。また、(2)小型ポンプによってインク液に圧力を加えるとともに、インクジェットノズルを水晶振動子等によって機械的に振動させることによって、強制的にノズルからインク滴を噴射させる方法がある。ノズルから噴射されたインク滴は、噴射されると同時に帯電され、このインク滴が偏向電極間を通過する間に印刷情報信号を偏向電極に与えてインク滴を記録媒体に向かって飛ばすことにより、記録媒体上に画像を記録する方法である。次に、(3)インク液に圧電素子によって圧力と印刷情報信号を同時に加え、ノズルからインク滴を記録媒体に向けて噴射させ、記録媒体上に画像を記録する方法(ピエゾ)、(4)印刷信号情報にしたがって微小電極を用いてインク液を加熱して発泡させ、この泡を膨張させることによってインク液をノズルから記録媒体に向けて噴射し、記録媒体上に画像を記録する方法〔バブルジェット(登録商標)〕がある。
Specific examples of the ink jet method are shown below.
As an inkjet method, there is (1) a method called an electrostatic suction method. In the electrostatic suction method, a strong electric field is applied between the nozzle and the acceleration electrode arranged in front of the nozzle, and droplet-like ink is continuously ejected from the nozzle, and the ink droplet passes between the deflection electrodes. In the meantime, by supplying a printing information signal to the deflection electrode, the ink droplets are blown onto the recording medium to fix the ink on the recording medium, and the image is recorded or printing is performed without deflecting the ink droplets. In this method, an image is fixed on a recording medium by ejecting ink droplets from a nozzle toward the recording medium in accordance with an information signal. Further, (2) there is a method of forcibly ejecting ink droplets from the nozzles by applying pressure to the ink liquid with a small pump and mechanically vibrating the ink-jet nozzle with a crystal resonator or the like. The ink droplet ejected from the nozzle is charged at the same time as it is ejected, and while the ink droplet passes between the deflection electrodes, a print information signal is given to the deflection electrode to fly the ink droplet toward the recording medium, This is a method for recording an image on a recording medium. Next, (3) a method of simultaneously applying pressure and a print information signal to the ink liquid by a piezoelectric element, ejecting ink droplets from the nozzles toward the recording medium, and recording an image on the recording medium (piezo), (4) A method of recording an image on a recording medium by jetting the ink liquid from a nozzle toward a recording medium by expanding the bubbles by heating the ink liquid using microelectrodes according to print signal information [Bubble Jet (registered trademark)].

インクジェットヘッドとしては、短尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行なうシャトル方式、記録媒体の1辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いたライン方式とがある。ライン方式では、記録素子の配列方向と直交する方向に記録媒体を走査させることで記録媒体の全面に画像記録を行なうことができ、短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となる。また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になり、記録媒体だけが移動するので、シャトル方式に比べて記録速度の高速化が実現できる。
また、ライン方式には、記録素子が配列されている1列のラインヘッド群が、当該列と直行する方向に複数列並んだノズルプレートを用いる方法もある。
本発明のインク組成物は、どの方式のインクジェットヘッドにも好適に用いられるが、中でも、高速の画像形成が実現可能なノズルプレートを用いた場合に、吐出安定性の向上効果が大きい。
As an inkjet head, a short serial head is used, and a shuttle system that performs recording while scanning the head in the width direction of the recording medium. A line head in which recording elements are arranged corresponding to the entire area of one side of the recording medium. There is a line system used. In the line system, an image can be recorded on the entire surface of the recording medium by scanning the recording medium in a direction orthogonal to the arrangement direction of the recording elements, and a carriage system such as a carriage for scanning a short head is not necessary. Further, since complicated scanning control of the carriage movement and the recording medium is not required, and only the recording medium is moved, the recording speed can be increased as compared with the shuttle system.
Further, the line method includes a method in which a nozzle plate in which a plurality of line head groups in which recording elements are arranged is arranged in a direction perpendicular to the line is used.
The ink composition of the present invention is suitably used for any type of ink jet head, but in particular, when a nozzle plate capable of realizing high-speed image formation is used, the effect of improving ejection stability is great.

(ノズルプレート)
プレート方式で用いられる吐出ヘッドは、少なくとも一部に撥液膜が設けられたノズルプレートを備えている。図1は、吐出ヘッドの内部構造の一例を示す概略断面図である。
(Nozzle plate)
An ejection head used in the plate system includes a nozzle plate at least partially provided with a liquid repellent film. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the internal structure of the ejection head.

図1に示すように、吐出ヘッド200は、吐出口(ノズル)を有するノズルプレート11と、ノズルプレートの吐出方向と反対側に設けられたインク供給ユニット20とを備えている。ノズルプレート11には、インクを吐出する複数の吐出口12が設けられている。   As shown in FIG. 1, the ejection head 200 includes a nozzle plate 11 having ejection ports (nozzles) and an ink supply unit 20 provided on the side opposite to the ejection direction of the nozzle plate. The nozzle plate 11 is provided with a plurality of ejection ports 12 for ejecting ink.

ノズルプレート11は、図2に示すように、32×64個の吐出口(ノズル)が2次元配列されて設けられている。このノズルプレート11により高速シングルパス(記録媒体が1回通過)で1200dpi(dots per inch)の高精細で高画質記録が可能である。すなわち、ノズルプレート11の複数のノズルが2次元マトリックス状に配置されており、このノズルプレート11に固定されたインク供給ユニットは多くのインクを高周波数で吐出(いわゆる高Dutyにて吐出)させることができる流路構成となっている。   As shown in FIG. 2, the nozzle plate 11 is provided with 32 × 64 discharge ports (nozzles) arranged two-dimensionally. The nozzle plate 11 enables high-definition and high-quality recording of 1200 dpi (dots per inch) by high-speed single pass (recording medium passes once). That is, the plurality of nozzles of the nozzle plate 11 are arranged in a two-dimensional matrix, and the ink supply unit fixed to the nozzle plate 11 discharges a large amount of ink at a high frequency (so-called high duty). It has a flow path configuration that can.

このノズルプレート11の一部又は全部は、高精細とするために、半導体プロセスを利用しやすいシリコンで形成されている。ノズルプレート11のノズル口内及びインク吐出方向側の表面は、シリコンが露出した構造になっていてもよい。具体的には、ノズルプレート11の全体もしくは一部がシリコンで形成される場合、シリコンとして例えば単結晶シリコン、ポリシリコンを用いることができる。   Part or all of the nozzle plate 11 is made of silicon that can be easily used for semiconductor processes in order to achieve high definition. The nozzle opening of the nozzle plate 11 and the surface on the ink ejection direction side may have a structure in which silicon is exposed. Specifically, when the whole or a part of the nozzle plate 11 is formed of silicon, for example, single crystal silicon or polysilicon can be used as silicon.

−撥液膜−
ノズルプレート11は、表面にフッ素化合物であるフルオロカーボンを含む膜(以下、「フルオロカーボン膜」という。)として、フッ化アルキルシランを用いて形成される撥液膜が設けられた構成とされる。
-Liquid repellent film-
The nozzle plate 11 is configured such that a liquid repellent film formed using fluorinated alkylsilane is provided on the surface as a film containing fluorocarbon which is a fluorine compound (hereinafter referred to as “fluorocarbon film”).

前記撥液膜としては、例えば下記一般式(F)で表されるシランカップリング化合物を用いた場合が好ましい。
2n+1−C2m−Si−X ・・・一般式(F)
一般式(F)において、nは1以上の整数を表し、mは0又は1以上の整数を表す。Xは、アルコキシ基、アミノ基、又はハロゲン原子を表す。なお、Xの一部がアルキル基で置換されていてもよい。
前記一般式(F)中、撥液性および撥液膜の耐久性の点で、nが1〜14の整数であって、mが0又は1〜5の整数であって、Xがアルコキシ基又はハロゲン原子である場合が好ましく、更には、nが1〜12の整数であって、mが0又は1〜3の整数であって、Xがアルコキシ基又はハロゲン原子である場合が好ましい。
As the liquid repellent film, for example, it is preferable to use a silane coupling compound represented by the following general formula (F).
C n F 2n + 1 -C m H 2m -Si-X 3 ··· formula (F)
In general formula (F), n represents an integer of 1 or more, and m represents 0 or an integer of 1 or more. X represents an alkoxy group, an amino group, or a halogen atom. A part of X may be substituted with an alkyl group.
In the general formula (F), n is an integer of 1 to 14, m is an integer of 0 or 1 to 5, and X is an alkoxy group in terms of liquid repellency and durability of the liquid repellent film. Or it is preferably a halogen atom, more preferably n is an integer of 1 to 12, m is an integer of 0 or 1 and X is an alkoxy group or a halogen atom.

フッ化アルキルシランの具体例としては、C17SiCl、CF(CFSiClなどのフルオロアルキルトリクロロシラン、CF(CFSi(OCHや、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシルトリメトキシシランなどのフルオロアルキルアルコキシシラン、等を挙げることができる。 Specific examples of the fluorinated alkylsilane include fluoroalkyltrichlorosilane such as C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 and CF 3 (CF 2 ) 8 C 2 H 4 SiCl 3 , and CF 3 (CF 2 ) 8 C 2. H 4 Si (OCH 3 ) 3 , 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltrimethoxysilane, heptadecafluoro-1,1,2 And fluoroalkylalkoxysilanes such as 2-tetrahydrodecyltrimethoxysilane.

フルオロカーボン膜は、例えば、フッ素樹脂のコーティング、化学気相蒸着法、フッ素系高分子等との共析メッキ、又はフッ素シラン処理、アミノシラン処理、フッ化炭素プラズマ重合膜等などの撥液処理法により形成することが可能である。   The fluorocarbon film is formed by, for example, fluororesin coating, chemical vapor deposition, eutectoid plating with a fluorine polymer, or liquid repellent treatment such as fluorine silane treatment, aminosilane treatment, or fluorocarbon plasma polymerized film. It is possible to form.

フッ化アルキルシランを用いた撥液膜の形成方法としては、下記の方法が挙げられる。
第1の例として、CF(CFSiClなどのフルオロアルキルトリクロロシランを基材と反応させて、撥水性の単分子膜や重合膜を形成する方法がある(特許第2500816号、特許第2525536号参照)。前記化学式において、CF(CF−がフルオロアルキル基であり、−SiClがトリクロロシリル基である。この方法では、活性水素が表面に存在する基材をフルオロアルキルトリクロロシランが溶解した溶液にさらし、クロロシリル基(−SiCl)と活性水素とを反応させて基材とSi−O結合を形成する。この結果、フルオロアルキル鎖はSi−Oを介して基材に固定される。ここで、フルオロアルキル鎖が膜に撥水性を付与する。膜の形成条件によって、撥水膜は単分子膜や重合膜となる。
Examples of the method for forming a liquid repellent film using a fluorinated alkylsilane include the following methods.
As a first example, there is a method of forming a water-repellent monomolecular film or a polymer film by reacting a fluoroalkyltrichlorosilane such as CF 3 (CF 2 ) 8 C 2 H 4 SiCl 3 with a base material (patent) No. 2500816, Japanese Patent No. 2525536). In the above chemical formula, CF 3 (CF 2 ) 8 C 2 H 4 — is a fluoroalkyl group, and —SiCl 3 is a trichlorosilyl group. In this method, a substrate on which active hydrogen is present is exposed to a solution in which fluoroalkyltrichlorosilane is dissolved, and a chlorosilyl group (—SiCl) and active hydrogen are reacted to form a Si—O bond with the substrate. As a result, the fluoroalkyl chain is fixed to the substrate via Si—O. Here, the fluoroalkyl chain imparts water repellency to the film. Depending on the film formation conditions, the water-repellent film is a monomolecular film or a polymer film.

第2の例として、CF(CFSi(OCHなどのフルオロアルキルアルコキシシランなどのフルオロアルキル鎖を含む化合物を含浸した多孔質性の基体を真空中で加熱し、前記化合物を蒸発させて基材表面を撥水性にする方法がある(特開平6−143586号公報参照)。この方法では、撥水膜と基材との密着性を高めるために、二酸化珪素などの中間層を設ける方法が提案されている。 As a second example, a porous substrate impregnated with a compound containing a fluoroalkyl chain such as a fluoroalkylalkoxysilane such as CF 3 (CF 2 ) 8 C 2 H 4 Si (OCH 3 ) 3 is heated in a vacuum. Then, there is a method of evaporating the compound to make the substrate surface water-repellent (see JP-A-6-143586). In this method, a method of providing an intermediate layer such as silicon dioxide has been proposed in order to improve the adhesion between the water repellent film and the substrate.

第3の例として、CF(CFSiClなどのフルオロアルキルトリクロロシランなどの化合物を用いて、基材表面にフルオロアルキルシランを化学気相蒸着法により形成する方法がある(特開2000−282240号公報参照)。 As a third example, there is a method in which a fluoroalkylsilane is formed on the surface of a substrate by a chemical vapor deposition method using a compound such as fluoroalkyltrichlorosilane such as CF 3 (CF 2 ) 8 C 2 H 4 SiCl 3. Yes (see JP 2000-282240 A).

第4の例として、ジルコニアやアルミナなどの酸化物微粒子を基材表面に形成した後、その上にフルオロアルキルクロロシランやフルオロアルキルアルコキシシランなどを塗布する方法がある(特開平6−171094号公報参照)。   As a fourth example, there is a method in which oxide fine particles such as zirconia and alumina are formed on the surface of a substrate, and then a fluoroalkylchlorosilane, a fluoroalkylalkoxysilane or the like is applied on the surface (see JP-A-6-171094). ).

第5の例として、フルオロアルキルアルコキシシランに金属アルコキシドを加えた混合溶液を加水分解・脱水重合させた後に、この溶液を基材に塗布して焼成することにより、金属酸化物中フルオロアルキル鎖を有する分子が混合した撥水膜を形成する方法がある(特許第2687060号、特許第2874391号、特許第2729714号、特許第2555797号参照)。この方法は、フルオロアルキル鎖が膜に撥水性を付与し、金属酸化物が膜に高い機械的強度を付与するものである。   As a fifth example, after hydrolyzing and dehydrating polymerization of a mixed solution in which a metal alkoxide is added to a fluoroalkylalkoxysilane, this solution is applied to a substrate and baked, whereby a fluoroalkyl chain in the metal oxide is formed. There is a method of forming a water-repellent film in which molecules having molecules are mixed (see Japanese Patent No. 2687060, Japanese Patent No. 2874391, Japanese Patent No. 2729714, and Japanese Patent No. 25559797). In this method, the fluoroalkyl chain imparts water repellency to the film, and the metal oxide imparts high mechanical strength to the film.

以上の形成方法の中でも、前記第3の例として挙げた化学気相蒸着法が好ましい。 前記化学気相蒸着法による場合、テフロン(登録商標)製などの密閉容器の中にフッ化アルキルシラン等のフルオロカーボン材料を入れた容器とシリコン基板を入れ、この密閉容器全体を電気炉中に置く等して昇温することでフッ化アルキルシラン等を蒸発させることにより、シリコン基板の表面にフッ化アルキルシラン等の分子が堆積し、化学気相蒸着することができる。このようにして、化学気相蒸着法により例えばフッ化アルキルシランの単分子膜をノズルプレート上に形成することができる。この場合、シリコン基板の蒸着面は親水化されていることが好ましい。具体的には、例えばシリコン基板の表面を紫外光(波長172nm)を用いて洗浄することで、有機不純物が除去されて清浄表面が得られる。このとき、シリコン表面は自然酸化してSiO膜で覆われているため、表面に直ちに大気中の水蒸気が吸着して表面がOH基で覆われ親水性の表面となる。 Among the above forming methods, the chemical vapor deposition method mentioned as the third example is preferable. In the case of the chemical vapor deposition method, a container containing a fluorocarbon material such as fluorinated alkylsilane and a silicon substrate are placed in a sealed container made of Teflon (registered trademark), and the entire sealed container is placed in an electric furnace. By evaporating the fluorinated alkylsilane or the like by raising the temperature in the same manner, molecules such as fluorinated alkylsilane are deposited on the surface of the silicon substrate, and chemical vapor deposition can be performed. In this way, for example, a monomolecular film of fluorinated alkylsilane can be formed on the nozzle plate by chemical vapor deposition. In this case, the deposition surface of the silicon substrate is preferably made hydrophilic. Specifically, for example, by cleaning the surface of a silicon substrate using ultraviolet light (wavelength 172 nm), organic impurities are removed, and a clean surface is obtained. At this time, since the silicon surface is naturally oxidized and covered with the SiO 2 film, water vapor in the atmosphere is immediately adsorbed on the surface and the surface is covered with OH groups to become a hydrophilic surface.

前記化学気相蒸着法の別の態様として下記の方法が挙げられる。
フッ化アルキルシランを用いた撥液膜は、例えば、低圧力でCF(CFSiClなどのフルオロアルキルトリクロロシラン及び水蒸気をCVDリアクタの中に導入することによって、コーティングされていない基盤の外部表面上に堆積することができる。CF(CFSiClなどのフルオロアルキルトリクロロシランの分圧は、0.05torr〜1torr(6.67Pa〜133.3Pa)の間(例えば0.1torr〜0.5torr(13.3Pa〜66.5Pa))とすることができ、HOの分圧は0.05torr〜20torrの間(例えば0.1torr〜2torr)とすることができる。堆積温度は、室温と摂氏100度との間とすることができる。コーティングプロセスは、例えば、AppliedMicroStructures, Inc.からのMolecular Vapor Deposition(MVD)TMマシンを用いて実施することができる。
The following method is mentioned as another aspect of the said chemical vapor deposition method.
A liquid repellent film using a fluorinated alkylsilane is coated by introducing, for example, a fluoroalkyltrichlorosilane such as CF 3 (CF 2 ) 8 C 2 H 4 SiCl 3 and water vapor into a CVD reactor at a low pressure. Can be deposited on the outer surface of the substrate that has not been. The partial pressure of fluoroalkyltrichlorosilane such as CF 3 (CF 2 ) 8 C 2 H 4 SiCl 3 is 0.05 to 1 torr (6.67 Pa to 133.3 Pa) (for example, 0.1 torr to 0.5 torr ( 13.3 Pa to 66.5 Pa)), and the partial pressure of H 2 O can be between 0.05 to 20 torr (for example, 0.1 to 2 torr). The deposition temperature can be between room temperature and 100 degrees Celsius. The coating process can be performed, for example, using a Molecular Vapor Deposition (MVD) ™ machine from Applied MicroStructures, Inc.

前記撥液膜の厚みとしては、特に制限はないが、0.2nm以上30nm以下の範囲が好ましく、0.4nm以上20nm以下の範囲がより好ましい。撥液膜の厚みは、30nmを超える範囲でも特に問題はないが、30nm以下であると膜の均一性の点で有利であり、0.2nm以上であるとインクへの撥水性が良好である。   Although there is no restriction | limiting in particular as thickness of the said liquid repellent film, The range of 0.2 nm or more and 30 nm or less is preferable, and the range of 0.4 nm or more and 20 nm or less is more preferable. Even if the thickness of the liquid repellent film exceeds 30 nm, there is no particular problem, but if it is 30 nm or less, it is advantageous in terms of film uniformity, and if it is 0.2 nm or more, the water repellency to ink is good. .

また、このノズルプレート11は、金属(シリコンを含む)の酸化物及び窒化物、並びに金属(シリコンを除く)の群から選ばれる少なくとも一種を含ませた膜により形成されることができる。具体的には、ノズルプレート11の全体もしくは一部がシリコンで形成される場合、例えば、シリコンとして単結晶シリコン、ポリシリコンを用いることができる。また、ノズルプレートの全体もしくは一部がシリコンで形成される場合、例えば、単結晶シリコン基板上に、酸化シリコン、酸化チタン、酸化クロム等の金属酸化物や窒化チタン、窒化シリコン等の金属窒化物、又はジルコニウム等の金属などの膜が設けられたものでもよい。酸化シリコンは、例えばシリコンで形成されたノズルプレートのシリコン表面の全部もしくは一部が酸化されて形成されたSiO膜でもよい。シリコン表面の全部もしくは一部には、酸化タンタル(好ましくは5酸化タンタル(Ta))やジルコニウム、クロム、チタン、ガラス等の膜が形成されたものでもよい。また、シリコンの一部をガラス(例:硼珪酸ガラス、感光性ガラス、石英ガラス、ソーダ石灰ガラス)に代えて構成してもよい。五酸化タンタル等をはじめとする酸化タンタルからなる膜は、インクに対して非常に優れた耐インク性を有し、特にアルカリ性のインクに対して良好な耐侵食性が得られる。 The nozzle plate 11 may be formed of a film containing at least one selected from the group consisting of oxides and nitrides of metals (including silicon) and metals (excluding silicon). Specifically, when the whole or a part of the nozzle plate 11 is formed of silicon, for example, single crystal silicon or polysilicon can be used as silicon. When the entire or part of the nozzle plate is formed of silicon, for example, a metal oxide such as silicon oxide, titanium oxide, or chromium oxide, or a metal nitride such as titanium nitride or silicon nitride is formed on a single crystal silicon substrate. Alternatively, a film made of a metal such as zirconium may be provided. The silicon oxide may be, for example, a SiO 2 film formed by oxidizing all or part of the silicon surface of a nozzle plate made of silicon. A film made of tantalum oxide (preferably tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 )), zirconium, chromium, titanium, glass, or the like may be formed on all or part of the silicon surface. A part of silicon may be replaced with glass (eg, borosilicate glass, photosensitive glass, quartz glass, soda lime glass). A film made of tantalum oxide such as tantalum pentoxide has very excellent ink resistance to ink, and particularly good erosion resistance can be obtained for alkaline ink.

前記SiO膜を形成する方法の具体的な態様については、特開2011−62999号公報の段落番号[0041]に記載の態様が適用できる。 As a specific aspect of the method for forming the SiO 2 film, the aspect described in Paragraph No. [0041] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-62999 can be applied.

また、2次元配列された複数の吐出口(ノズル)を有するノズルプレート11を備えた吐出ヘッドの構成例としては、特開2011−62999号公報の段落番号[0042]〜[0066]に記載のものを挙げることができる。   In addition, as a configuration example of the discharge head including the nozzle plate 11 having a plurality of two-dimensionally arranged discharge ports (nozzles), it is described in paragraph numbers [0042] to [0066] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-62999. Things can be mentioned.

吐出口から吐出されるインクの液滴量としては、高精細な画像を得る観点で、1pl(ピコリットル)〜10plが好ましく、1.5pl〜6plがより好ましい。また、画像のムラ、連続諧調のつながりを改良する観点で、異なる液適量を組み合わせて吐出することも有効であり、このような場合でも本発明は好適に使用できる。   The amount of ink droplets ejected from the ejection port is preferably 1 pl (picoliter) to 10 pl, more preferably 1.5 pl to 6 pl, from the viewpoint of obtaining a high-definition image. In addition, from the viewpoint of improving the unevenness of the image and the continuous gradation, it is also effective to discharge different amounts of liquids in combination, and even in such a case, the present invention can be suitably used.

−処理液付与工程−
処理液付与工程は、インク組成物中の成分を凝集させる凝集成分を含む処理液を記録媒体に付与し、処理液をインク組成物と接触させて画像化する。この場合、インク組成物中の顔料をはじめとする分散粒子が凝集し、記録媒体上に画像が固定化される。なお、処理液は凝集成分を少なくとも含有してなり、各成分の詳細及び好ましい態様については、既述した通りである。
-Treatment liquid application process-
In the treatment liquid application step, a treatment liquid containing an aggregating component that aggregates the components in the ink composition is applied to the recording medium, and the treatment liquid is brought into contact with the ink composition to form an image. In this case, the dispersed particles including the pigment in the ink composition are aggregated, and the image is fixed on the recording medium. The treatment liquid contains at least an aggregating component, and details and preferred embodiments of each component are as described above.

処理液の付与は、塗布法、インクジェット法、浸漬法などの公知の方法を適用して行なうことができる。塗布法としては、バーコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター、等を用いた公知の塗布方法によって行なうことができる。インクジェット法の詳細については、既述の通りである。   The treatment liquid can be applied by applying a known method such as a coating method, an ink jet method, or an immersion method. As a coating method, a known coating method using a bar coater, an extrusion die coater, an air doctor coater, a blade coater, a rod coater, a knife coater, a squeeze coater, a reverse roll coater, or the like can be used. The details of the inkjet method are as described above.

処理液付与工程は、インク組成物を用いたインク付与工程の前又は後のいずれに設けてもよい。本発明においては、処理液付与工程で処理液を付与した後にインク付与工程を設けた態様が好ましい。具体的には、記録媒体上に、インク組成物を付与する前に、予めインク組成物中の顔料及び/又は自己分散性ポリマーの粒子を凝集させるための処理液を付与しておき、記録媒体上に付与された処理液に接触するようにインク組成物を付与して画像化する態様が好ましい。これにより、画像記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い画像が得られる。   The treatment liquid application step may be provided either before or after the ink application step using the ink composition. In the present invention, an embodiment in which the ink application step is provided after the treatment liquid is applied in the treatment liquid application step is preferable. Specifically, a treatment liquid for aggregating pigment and / or self-dispersing polymer particles in the ink composition is applied in advance to the recording medium before applying the ink composition, and the recording medium is applied. An embodiment in which an ink composition is applied so as to come into contact with the treatment liquid applied above to form an image is preferable. As a result, image recording can be performed at high speed, and an image with high density and resolution can be obtained even at high speed recording.

処理液の付与量としては、インク組成物を凝集可能であれば特に制限はないが、好ましくは、凝集成分の付与量が0.1g/m以上となる量とすることができる。中でも、凝集成分の付与量が0.2〜0.7g/mとなる量が好ましい。凝集成分は、付与量が0.1g/m以上であるとインク組成物の種々の使用形態に応じ良好な高速凝集性が保てる。また、凝集成分の付与量が0.7g/m以下であることは、付与した記録媒体の表面性に悪影響(光沢の変化等)を与えない点で好ましい。 The application amount of the treatment liquid is not particularly limited as long as the ink composition can be aggregated. However, it is preferable that the application amount of the aggregation component is 0.1 g / m 2 or more. Especially, the quantity from which the provision amount of an aggregation component will be 0.2-0.7 g / m < 2 > is preferable. When the application amount of the aggregating component is 0.1 g / m 2 or more, good high-speed aggregating property can be maintained according to various usage forms of the ink composition. Moreover, it is preferable that the amount of the aggregating component applied is 0.7 g / m 2 or less because the surface properties of the applied recording medium are not adversely affected (such as a change in gloss).

また、本発明においては、処理液付与工程後にインク付与工程を設け、処理液を記録媒体上に付与した後、インク組成物が付与されるまでの間に、記録媒体上の処理液を加熱乾燥する加熱乾燥工程を更に設けることが好ましい。インク付与工程前に予め処理液を加熱乾燥させることにより、滲み防止などのインク着色性が良好になり、色濃度及び色相の良好な可視画像を記録できる。   In the present invention, an ink application step is provided after the treatment liquid application step, and the treatment liquid on the recording medium is heated and dried after the treatment liquid is applied on the recording medium and before the ink composition is applied. It is preferable to further provide a heat drying step. By heating and drying the treatment liquid in advance before the ink application step, ink colorability such as bleeding prevention is improved, and a visible image with good color density and hue can be recorded.

加熱乾燥は、ヒータ等の公知の加熱手段やドライヤ等の送風を利用した送風手段、あるいはこれらを組み合わせた手段により行なえる。加熱方法としては、例えば、記録媒体の処理液の付与面と反対側からヒータ等で熱を与える方法や、記録媒体の処理液の付与面に温風又は熱風をあてる方法、赤外線ヒータを用いた加熱法などが挙げられ、これらの複数を組み合わせて加熱してもよい。   Heating and drying can be performed by known heating means such as a heater, air blowing means using air blowing such as a dryer, or a combination of these. As the heating method, for example, a method of applying heat with a heater or the like from the side opposite to the treatment liquid application surface of the recording medium, a method of applying warm air or hot air to the treatment liquid application surface of the recording medium, or an infrared heater was used. The heating method etc. are mentioned, You may heat combining these two or more.

−活性エネルギー線照射工程−
インク組成物が、更に、既述の水溶性重合性化合物および重合開始剤を含有する場合は、本発明の画像形成工程は、さらに、水溶性重合性化合物の重合を開始し、液滴を硬化するための活性エネルギー線照射工程を有することが好ましい。
すなわち、本発明の画像形成方法は、記録媒体上に付与されたインク組成物(インク液滴)に活性エネルギー線を照射する工程を含むことが好ましい。活性エネルギー線を照射することでインク組成物に含まれる重合性化合物が重合して、架橋ポリマー被覆顔料を含む硬化膜を形成する。これにより画像の耐擦性、耐ブロッキング性が向上する。
-Active energy ray irradiation process-
When the ink composition further contains the water-soluble polymerizable compound and the polymerization initiator described above, the image forming process of the present invention further starts polymerization of the water-soluble polymerizable compound and cures the droplets. It is preferable to have an active energy ray irradiation process for this purpose.
That is, the image forming method of the present invention preferably includes a step of irradiating the ink composition (ink droplet) applied on the recording medium with active energy rays. By irradiating active energy rays, the polymerizable compound contained in the ink composition is polymerized to form a cured film containing a crosslinked polymer-coated pigment. This improves the abrasion resistance and blocking resistance of the image.

記録媒体上に付与されたインク組成物は、活性エネルギー線を照射することで硬化する。これは、本発明におけるインク組成物に含まれる開始剤が活性エネルギー線の照射により分解して、ラジカル、酸、塩基などの開始種を発生し、その開始種により重合性化合物の重合反応が開始・促進されてインク組成物が硬化するためである。
さらに、この活性エネルギー線照射の際、処理液中に含まれる酸発生剤から供給される酸により、インク組成物がさらに凝集(固定化)し、画像部品質(耐擦性・耐ブロッキング性等)が向上する。
The ink composition applied on the recording medium is cured by irradiation with active energy rays. This is because the initiator contained in the ink composition of the present invention is decomposed by irradiation with active energy rays to generate radicals, acids, bases and other starting species, and the polymerization reaction of the polymerizable compound is initiated by the starting species. This is because the ink composition is cured by being accelerated.
Further, the ink composition is further agglomerated (fixed) by the acid supplied from the acid generator contained in the treatment liquid during the irradiation of the active energy ray, and the image area quality (rubbing resistance, blocking resistance, etc.) ) Will improve.

ここで、使用される活性エネルギー線は、α線、γ線、電子線、X線、紫外線、可視光、赤外光などが使用される。活性エネルギー線の波長としては、例えば、200〜600nmであることが好ましく、300〜450nmであることがより好ましく、350〜420nmであることがさらに好ましい。
活性放射線の出力としては、5000mJ/cm以下であることが好ましく、10〜4000mJ/cmであることがより好ましく、20〜3000mJ/cmであることがさらに好ましい。
Here, α-rays, γ-rays, electron beams, X-rays, ultraviolet rays, visible light, infrared light, and the like are used as active energy rays. As a wavelength of an active energy ray, it is preferable that it is 200-600 nm, for example, it is more preferable that it is 300-450 nm, and it is further more preferable that it is 350-420 nm.
The output of the actinic radiation, is preferably 5000 mJ / cm 2 or less, more preferably 10~4000mJ / cm 2, further preferably 20~3000mJ / cm 2.

活性エネルギー線源としては、水銀ランプやガス・固体レーザー等が主に利用されており、紫外線光硬化型インクジェット記録用インクの硬化に使用される光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプが広く知られている。しかしながら、現在環境保護の観点から水銀フリー化が強く望まれており、GaN系半導体紫外発光デバイスへの置き換えは産業的、環境的にも非常に有用である。更にLED(UV−LED)、LD(UV−LD)は小型、高寿命、高効率、低コストであり、光硬化型インクジェット用光源として期待されている。
また、発光ダイオード(LED)及びレーザーダイオード(LD)を活性放射線源として用いることが可能である。特に、紫外線源を要する場合、紫外LED及び紫外LDを使用することができる。例えば、日亜化学(株)は、主放出スペクトルが365nmと420nmとの間の波長を有する紫色LEDを上市している。
本発明で特に好ましい活性エネルギー線源は、UV−LEDであり、特に好ましくは、350〜420nmにピーク波長を有するUV−LEDである。
Mercury lamps and gas / solid lasers are mainly used as active energy ray sources, and mercury lamps and metal halide lamps are widely known as light sources used for curing UV photocurable ink jet recording inks. ing. However, from the viewpoint of environmental protection, mercury-free is strongly desired, and replacement with a GaN-based semiconductor ultraviolet light-emitting device is very useful industrially and environmentally. Furthermore, LED (UV-LED) and LD (UV-LD) are small, have a long lifetime, high efficiency, and low cost, and are expected as light sources for photo-curable ink jets.
Further, a light emitting diode (LED) and a laser diode (LD) can be used as the active radiation source. In particular, when an ultraviolet light source is required, an ultraviolet LED and an ultraviolet LD can be used. For example, Nichia Corporation has introduced a purple LED whose main emission spectrum has a wavelength between 365 nm and 420 nm.
A particularly preferable active energy ray source in the present invention is a UV-LED, and a UV-LED having a peak wavelength of 350 to 420 nm is particularly preferable.

−記録媒体−
本発明の画像形成方法は、記録媒体に上に画像を記録するものである。
記録媒体には、特に制限はないが、一般のオフセット印刷などに用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。セルロースを主体とする一般印刷用紙は、水性インクを用いた一般のインクジェット法による画像記録においては比較的インクの吸収、乾燥が遅く、打滴後に色材移動が起こりやすく、画像品質が低下しやすいが、本発明の画像形成方法によると、色材移動を抑制して色濃度、色相に優れた高品位の画像の記録が可能である。
-Recording media-
The image forming method of the present invention records an image on a recording medium.
The recording medium is not particularly limited, and general printing paper mainly composed of cellulose, such as so-called high-quality paper, coated paper, and art paper, used for general offset printing and the like can be used. General printing paper mainly composed of cellulose is relatively slow in ink absorption and drying in image recording by a general ink jet method using water-based ink, and color material movement is likely to occur after droplet ejection, and image quality is likely to deteriorate. However, according to the image forming method of the present invention, it is possible to record a high quality image excellent in color density and hue by suppressing the movement of the color material.

記録媒体としては、一般に市販されているものを使用することができ、例えば、王子製紙(株)製の「OKプリンス上質」、日本製紙(株)製の「しらおい」、及び日本製紙(株)製の「ニューNPI上質」等の上質紙(A)、王子製紙(株)製の「OKエバーライトコート」及び日本製紙(株)製の「オーロラS」等の微塗工紙、王子製紙(株)製の「OKコートL」及び日本製紙(株)製の「オーロラL」等の軽量コート紙(A3)、王子製紙(株)製の「OKトップコート+」及び日本製紙(株)製の「オーロラコート」等のコート紙(A2、B2)、王子製紙(株)製の「OK金藤+」及び三菱製紙(株)製の「特菱アート」等のアート紙(A1)等が挙げられる。また、画像形成方法用の各種写真専用紙を用いることも可能である。   As the recording medium, commercially available media can be used. For example, “OK Prince Quality” manufactured by Oji Paper Co., Ltd., “Shiraoi” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., and Nippon Paper Industries Co., Ltd. Fine paper (A) such as “New NPI Fine” manufactured by Oji Paper Co., Ltd., “OK Everlight Coat” manufactured by Oji Paper Co., Ltd., and “Aurora S” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., Oji Paper Co., Ltd. Lightweight coated paper (A3) such as “OK Coat L” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd. and “Aurora L” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd. “OK Top Coat +” manufactured by Oji Paper Co., Ltd. and Nippon Paper Industries Co., Ltd. Coated paper (A2, B2) such as “Aurora Coat” manufactured by Oji Paper Co., Ltd. Art paper (A1) such as “OK Kanto +” manufactured by Oji Paper Co., Ltd. and “Tokuhishi Art” manufactured by Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd. Can be mentioned. It is also possible to use various types of photographic paper for the image forming method.

記録媒体の中でも、一般のオフセット印刷などに用いられるいわゆる塗工紙が好ましい。塗工紙は、セルロースを主体とした一般に表面処理されていない上質紙や中性紙等の表面にコート材を塗布してコート層を設けたものである。塗工紙は、通常の水性インクジェットによる画像形成においては、画像の光沢や擦過耐性など、品質上の問題を生じやすいが、本発明の画像形成方法では、光沢ムラが抑制されて光沢性、耐擦性の良好な画像を得ることができる。特に、原紙と無機顔料を含むコート層とを有する塗工紙を用いるのが好ましく、原紙とカオリン及び/又は重炭酸カルシウムを含むコート層とを有する塗工紙を用いるのがより好ましい。具体的には、アート紙、コート紙、軽量コート紙、又は微塗工紙がより好ましい。   Among the recording media, so-called coated paper used for general offset printing is preferable. The coated paper is obtained by applying a coating material to the surface of high-quality paper, neutral paper, or the like that is mainly surface-treated with cellulose as a main component and is not surface-treated. The coated paper is liable to cause quality problems such as glossiness and scratch resistance of the image in normal aqueous inkjet image formation. However, in the image forming method of the present invention, gloss unevenness is suppressed and glossiness and resistance to abrasion are reduced. An image having good rubbing properties can be obtained. In particular, a coated paper having a base paper and a coat layer containing an inorganic pigment is preferably used, and a coated paper having a base paper and a coat layer containing kaolin and / or calcium bicarbonate is more preferably used. Specifically, art paper, coated paper, lightweight coated paper, or finely coated paper is more preferable.

<インクジェット記録装置>
次に、本発明の画像形成方法におけるインクジェット法を実施するのに好適なインクジェット記録装置の一例について、図3を参照して具体的に説明する。図3は、インクジェット記録装置全体の構成例を示す概略構成図である。
<Inkjet recording apparatus>
Next, an example of an ink jet recording apparatus suitable for carrying out the ink jet method in the image forming method of the present invention will be specifically described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration example of the entire inkjet recording apparatus.

図3に示すように、インクジェット記録装置は、記録媒体の搬送方向(図中の矢印方向)に向かって順次、処理液を吐出する処理液吐出用ヘッド112Sを備えた処理液付与部112と、付与された処理液を乾燥させる加熱手段(不図示)を備えた処理液乾燥ゾーン113と、各種インク組成物を吐出するインク吐出部114と、吐出されたインク組成物を乾燥させるインク乾燥ゾーン115とが配設されている。また、記録媒体の搬送方向におけるインク乾燥ゾーン115の下流側には、紫外線照射ランプ116Sを備えた紫外線照射部116が配設されている。   As shown in FIG. 3, the ink jet recording apparatus includes a treatment liquid application unit 112 including a treatment liquid ejection head 112 </ b> S that sequentially ejects a treatment liquid in the recording medium conveyance direction (the arrow direction in the drawing). A treatment liquid drying zone 113 provided with heating means (not shown) for drying the applied treatment liquid, an ink ejection part 114 for ejecting various ink compositions, and an ink drying zone 115 for drying the ejected ink composition. Are arranged. Further, an ultraviolet irradiation unit 116 including an ultraviolet irradiation lamp 116S is disposed on the downstream side of the ink drying zone 115 in the conveyance direction of the recording medium.

このインクジェット記録装置に供給された記録媒体は、記録媒体が装填されたケースから記録媒体を給紙する給紙部から、搬送ローラによって、処理液付与部112、処理液乾燥ゾーン113、インク吐出部114、インク乾燥ゾーン115、紫外線照射部116と順に送られて集積部に集積される。搬送は、搬送ローラによる方法のほか、ドラム状部材を用いたドラム搬送方式やベルト搬送方式、ステージを用いたステージ搬送方式などを採用してもよい。   The recording medium supplied to the ink jet recording apparatus includes a processing liquid applying unit 112, a processing liquid drying zone 113, and an ink discharging unit by a conveyance roller from a paper feeding unit that feeds the recording medium from a case loaded with the recording medium. 114, the ink drying zone 115, and the ultraviolet irradiation unit 116 are sequentially sent and accumulated in the accumulation unit. In addition to the method using a conveyance roller, the conveyance may be performed by a drum conveyance method using a drum-shaped member, a belt conveyance method, a stage conveyance method using a stage, or the like.

複数配置された搬送ローラのうち、少なくとも1つのローラはモータ(不図示)の動力が伝達された駆動ローラとすることができる。モータで回転する駆動ローラを定速回転することにより、記録媒体は所定の方向に所定の搬送量で搬送されるようになっている。   Among the plurality of transport rollers, at least one roller may be a driving roller to which the power of a motor (not shown) is transmitted. By rotating a driving roller rotated by a motor at a constant speed, the recording medium is conveyed in a predetermined direction by a predetermined conveyance amount.

処理液付与部112には、処理液を貯留する貯留タンクに繋がる処理液吐出用ヘッド112Sが設けられている。処理液吐出用ヘッド112Sは、記録媒体の記録面と対向配置された吐出口から処理液を吐出し、記録媒体の上に処理液を液滴付与できるようになっている。なお、処理液付与部112は、プレート状のヘッドから吐出する方式に限らず、従来のノズル状のヘッドや塗布ローラを用いた塗布方式を採用することもできる。この塗布方式は、下流側に配置されたインク吐出部114で記録媒体上にインク滴が着弾する画像領域を含むほぼ全面に処理液を容易に付与することができる。記録媒体上の処理液の厚みを一定にするために、例えば、エアナイフを用いたり、あるいは尖鋭な角を有する部材を、処理液の規定量に対応するギャップを記録媒体との間に設けて設置する等の方法を設けてもよい。   The treatment liquid application unit 112 is provided with a treatment liquid discharge head 112 </ b> S connected to a storage tank that stores the treatment liquid. The treatment liquid ejection head 112S is configured to eject the treatment liquid from an ejection port disposed to face the recording surface of the recording medium and to apply the treatment liquid to the recording medium as a droplet. The treatment liquid application unit 112 is not limited to a method of discharging from a plate-shaped head, and a coating method using a conventional nozzle-shaped head or a coating roller can also be employed. In this coating method, the treatment liquid can be easily applied to almost the entire surface including the image area where the ink droplets land on the recording medium by the ink discharge unit 114 disposed on the downstream side. In order to make the thickness of the processing liquid on the recording medium constant, for example, an air knife or a member having a sharp corner is provided with a gap corresponding to the specified amount of the processing liquid provided between the recording medium and the recording medium. You may provide the method of doing.

処理液付与部112の記録媒体搬送方向の下流側には、処理液乾燥ゾーン113が配置されている。処理液乾燥ゾーン113は、ヒータ等の公知の加熱手段やドライヤ等の送風を利用した送風手段、あるいはこれらを組み合わせた手段を用いて構成することができる。加熱手段は、記録媒体の処理液付与面と反対側(例えば、記録媒体を自動搬送する場合は記録媒体を載せて搬送する搬送機構の下方)にヒータ等の発熱体を設置する方法や、記録媒体の遮断層形成面に温風又は熱風をあてる方法、赤外線ヒータを用いた加熱法などが挙げられ、これらの複数を組み合わせて加熱してもよい。   A treatment liquid drying zone 113 is disposed downstream of the treatment liquid application unit 112 in the recording medium conveyance direction. The treatment liquid drying zone 113 can be configured using a known heating means such as a heater, an air blowing means using air blowing such as a dryer, or a combination of these. The heating means may be a method of installing a heating element such as a heater on the side opposite to the treatment liquid application surface of the recording medium (for example, below the conveyance mechanism for loading and conveying the recording medium when the recording medium is automatically conveyed) Examples include a method of applying warm air or hot air to the surface of the medium on which the barrier layer is formed, a heating method using an infrared heater, and the like.

また、記録媒体の種類(材質、厚み等)や環境温度等によって、記録媒体の表面温度は変化するため、記録媒体の表面温度を計測する計測部と該計測部で計測された記録媒体の表面温度の値を加熱制御部にフィードバックする制御機構を設けて温度制御しながら処理液付与層を形成することが好ましい。記録媒体の表面温度を計測する計測部としては、接触又は非接触の温度計が好ましい。
また、溶媒除去ローラー等を用いて溶媒除去を行なってもよい。他の態様として、エアナイフで余剰な溶媒を記録媒体から取り除く方式も用いられる。
In addition, since the surface temperature of the recording medium changes depending on the type (material, thickness, etc.) of the recording medium, the environmental temperature, etc., the measuring unit for measuring the surface temperature of the recording medium and the surface of the recording medium measured by the measuring unit It is preferable to form a treatment liquid application layer while providing a control mechanism that feeds back the temperature value to the heating control unit. As a measurement part which measures the surface temperature of a recording medium, a contact or non-contact thermometer is preferable.
Further, the solvent may be removed using a solvent removal roller or the like. As another embodiment, a method of removing excess solvent from the recording medium with an air knife is also used.

インク吐出部114は、処理液乾燥ゾーン113の記録媒体搬送方向下流側に配置されている。インク吐出部114には、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の各色インクを貯留するインク貯留部の各々と繋がる記録用ヘッド(インク吐出用ヘッド)130K、130C、130M、130Yが配置されている。不図示の各インク貯留部には、各色相に対応する顔料と樹脂粒子と水溶性有機溶剤と水とを含有するインク組成物が貯留されており、画像の記録に際して必要に応じて各インク吐出用ヘッド130K、130C、130M、130Yに供給されるようになっている。また、インク吐出用ヘッド130K、130C、130M、及び130Yの搬送方向下流側には、図3に示すように、必要に応じて特色インクを吐出可能なように、特色インク吐出用の記録ヘッド130A、130Bを更に配設することもできる。   The ink discharge unit 114 is disposed downstream of the treatment liquid drying zone 113 in the recording medium conveyance direction. The ink ejection unit 114 includes a recording head (ink ejection head) 130K connected to each of the ink storage units that store black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) color inks. 130C, 130M, and 130Y are arranged. Each ink storage section (not shown) stores an ink composition containing a pigment corresponding to each hue, resin particles, a water-soluble organic solvent, and water, and ejects each ink as necessary when recording an image. The heads 130K, 130C, 130M, and 130Y are supplied. Further, as shown in FIG. 3, a recording head 130A for spot color ink discharge is provided on the downstream side in the transport direction of the ink discharge heads 130K, 130C, 130M, and 130Y so that spot color ink can be discharged as needed. , 130B can be further provided.

インク吐出用ヘッド130K、130C、130M、130Yは、記録媒体の記録面と対向配置された吐出ノズルから、それぞれ画像に対応するインクを吐出する。これにより、記録媒体の記録面上に各色インクが付与され、カラー画像が記録される。   The ink ejection heads 130K, 130C, 130M, and 130Y each eject ink corresponding to an image from ejection nozzles arranged to face the recording surface of the recording medium. Thus, each color ink is applied on the recording surface of the recording medium, and a color image is recorded.

処理液吐出用ヘッド112S、並びにインク吐出用ヘッド130K、130C、130M、130Y、130A、及び130Bはいずれも、図2に示すように、32×64個の吐出口(ノズル)が2次元配列されて、プレート上に多数の吐出口(ノズル)が配列されたノズルプレートを備えている。また、ノズルプレートには、表面にフッ素化合物を用いて形成される撥液膜が設けられている。
本発明のインク組成物では、2価の金属イオンの含有量が200ppm以下であるため、ノズルプレートに設けられた撥液膜の劣化を抑制することができる。
As shown in FIG. 2, each of the treatment liquid ejection head 112S and the ink ejection heads 130K, 130C, 130M, 130Y, 130A, and 130B has 32 × 64 ejection ports (nozzles) arranged two-dimensionally. And a nozzle plate having a large number of discharge ports (nozzles) arranged on the plate. The nozzle plate is provided with a liquid repellent film formed on the surface using a fluorine compound.
In the ink composition of the present invention, since the content of divalent metal ions is 200 ppm or less, deterioration of the liquid repellent film provided on the nozzle plate can be suppressed.

ここでは、処理液吐出用ヘッド112S、並びにインク吐出用ヘッド130K、130C、130M、130Y、130A、及び130Bは、全て同一構造になっている。   Here, the treatment liquid ejection head 112S and the ink ejection heads 130K, 130C, 130M, 130Y, 130A, and 130B all have the same structure.

処理液の付与量とインク組成物の付与量とは、必要に応じて調節することが好ましい。例えば、記録媒体に応じて、処理液とインク組成物とが混合してできる凝集物の粘弾性等の物性を調節する等のために、処理液の付与量を変えてもよい。   The application amount of the treatment liquid and the application amount of the ink composition are preferably adjusted as necessary. For example, the application amount of the treatment liquid may be changed according to the recording medium in order to adjust the physical properties such as the viscoelasticity of the aggregate formed by mixing the treatment liquid and the ink composition.

インク乾燥ゾーン115は、インク吐出部114の記録媒体搬送方向下流側に配置されている。インク乾燥ゾーン115は、処理液乾燥ゾーン113と同様に構成することができる。   The ink drying zone 115 is disposed downstream of the ink discharge unit 114 in the recording medium conveyance direction. The ink drying zone 115 can be configured similarly to the treatment liquid drying zone 113.

紫外線照射部116は、インク乾燥ゾーン115の記録媒体搬送方向のさらに下流側に配置されており、紫外線照射部116に設けられた紫外線照射ランプ116Sにより紫外線を照射し、画像乾燥後の画像中のモノマー成分を重合硬化させるようになっている。紫外線照射ランプ116Sは、記録媒体の記録面と対向配置されたランプにより記録面の全体を照射し、画像全体の硬化が行なえるようになっている。なお、紫外線照射部116は、紫外線照射ランプ116Sに限らず、ハロゲンランプ、高圧水銀灯、レーザー、LED、電子線照射装置などを採用することもできる。
紫外線照射部116はインク乾燥ゾーン115の前後のどちらでも設置してもよい。
The ultraviolet irradiation unit 116 is disposed further downstream of the ink drying zone 115 in the recording medium conveyance direction, and the ultraviolet irradiation lamp 116S provided in the ultraviolet irradiation unit 116 irradiates the ultraviolet rays, and in the image after drying the image. The monomer component is polymerized and cured. The ultraviolet irradiation lamp 116S irradiates the entire recording surface by a lamp disposed opposite to the recording surface of the recording medium, so that the entire image can be cured. The ultraviolet irradiation unit 116 is not limited to the ultraviolet irradiation lamp 116S, and a halogen lamp, a high-pressure mercury lamp, a laser, an LED, an electron beam irradiation device, or the like can also be employed.
The ultraviolet irradiation unit 116 may be installed either before or after the ink drying zone 115.

また、インクジェット記録装置には、給紙部から集積部までの搬送路に、記録媒体に加熱処理を施す加熱手段を配置することもできる。例えば、処理液乾燥ゾーン113の上流側や、インク吐出部114とインク乾燥ゾーン115との間、などの所望の位置に加熱手段を配置することで、記録媒体を所望の温度に昇温させることにより、乾燥、定着を効果的に行なうようにすることが可能である。   Further, in the ink jet recording apparatus, a heating unit that performs a heat treatment on the recording medium can be arranged in a conveyance path from the paper feeding unit to the stacking unit. For example, the temperature of the recording medium is raised to a desired temperature by disposing a heating unit at a desired position such as the upstream side of the treatment liquid drying zone 113 or between the ink discharge unit 114 and the ink drying zone 115. Thus, drying and fixing can be effectively performed.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.

[合成例]
(ポリマーP−1の合成)
下記に従って、ポリマーP−1を合成した。
[Synthesis example]
(Synthesis of polymer P-1)
Polymer P-1 was synthesized according to the following.

モノマー供給組成物を、メタクリル酸(236部)、メタクリル酸メチル(414部)、メタクリル酸2−エチルヘキシル(350部)及びイソプロパノール(1051部)を混合することにより調製した。開始剤供給組成物を、2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(22.05部)及びイソプロパノール(116部)を混合することにより調製した。
イソプロパノール(1167部)を窒素雰囲気下、80℃に加温した中に、モノマー供給組成物及び開始剤供給組成物の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に4時間、80℃に保った後に、25℃まで冷却した。溶媒を減圧除去することにより、重量平均分子量約80000、酸価132.08mgKOH/gのポリマーP−1(ポリマー)を得た。
A monomer feed composition was prepared by mixing methacrylic acid (236 parts), methyl methacrylate (414 parts), 2-ethylhexyl methacrylate (350 parts) and isopropanol (1051 parts). An initiator feed composition was prepared by mixing 2,2-azobis (2-methylbutyronitrile) (22.05 parts) and isopropanol (116 parts).
While isopropanol (1167 parts) was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere, a mixture of the monomer supply composition and the initiator supply composition was added dropwise over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was kept at 80 ° C. for further 4 hours, and then cooled to 25 ° C. By removing the solvent under reduced pressure, a polymer P-1 (polymer) having a weight average molecular weight of about 80,000 and an acid value of 132.08 mgKOH / g was obtained.

実施例および比較例で用いた他のポリマーについても同様に合成することができる。   Other polymers used in Examples and Comparative Examples can be synthesized in the same manner.

[架橋されたポリマー被覆顔料を含有する顔料分散物の作製]
上記で得られたポリマーP−1(150部)を水に溶かして、水酸化カリウム水溶液を用いて中和後のpHが9、ポリマー濃度が約25%となるようにポリマー水溶液を調製した。
得られたポリマー水溶液180部に対し、ピグメントブルー15:3(大日精化株式会社製、フタロシアニンブルーA220)90部と水330部を混合し、ビーズミル(ビーズ径:0.1mmΦ、ジルコニアビーズ)で4時間分散し、顔料濃度15%の未架橋のポリマー被覆顔料の分散物N(未架橋分散物)を得た。
上記未架橋分散物N(136部)に対し、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル〔アルドリッチ製カタログ番号47,569−6〕(0.23部)を添加し、50℃にて6時間半反応後、25℃に冷却することにより、顔料濃度15%の、表面が架橋されたポリマーで被覆された架橋ポリマー被覆顔料含有分散物1(架橋分散物)を得た。
[Preparation of Pigment Dispersion Containing Crosslinked Polymer Coated Pigment]
Polymer P-1 (150 parts) obtained above was dissolved in water, and an aqueous polymer solution was prepared using an aqueous potassium hydroxide solution so that the pH after neutralization was 9 and the polymer concentration was about 25%.
With respect to 180 parts of the obtained aqueous polymer solution, 90 parts of Pigment Blue 15: 3 (Phthalocyanine Blue A220, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) and 330 parts of water are mixed, and a bead mill (bead diameter: 0.1 mmΦ, zirconia beads) is used. Dispersion was carried out for 4 hours to obtain dispersion N (uncrosslinked dispersion) of uncrosslinked polymer-coated pigment having a pigment concentration of 15%.
Polyethylene glycol diglycidyl ether [Aldrich catalog number 47,569-6] (0.23 parts) was added to the uncrosslinked dispersion N (136 parts). By cooling to 0 ° C., a crosslinked polymer-coated pigment-containing dispersion 1 (crosslinked dispersion) having a pigment concentration of 15% and coated with a polymer whose surface was crosslinked was obtained.

〔実施例1〕
[インクセット1の作製]
下記インク組成物A1と処理液B1のインクセット1を作製した。
(インク組成物A1の調製)
上記で得られた架橋された顔料含有樹脂粒子の分散物を使い、下記の組成を混合し、5μmメンブランフィルタでろ過してインク組成物A1を調製した。
[Example 1]
[Preparation of ink set 1]
An ink set 1 of the following ink composition A1 and treatment liquid B1 was produced.
(Preparation of ink composition A1)
Using the dispersion of the crosslinked pigment-containing resin particles obtained above, the following composition was mixed and filtered through a 5 μm membrane filter to prepare an ink composition A1.

−インク組成物A1の組成−
・架橋ポリマー被覆顔料含有分散物1(顔料固形分濃度15%)・・26.8部
・下記ノニオン性化合物2(重合性化合物) ・・・・19部
・オルフィンE1010(日信化学工業(株)製、界面活性剤)・・・・・1部
・イルガキュア 2959 ・・・2.9部
(チバ・ジャパン(株)製;光重合開始剤)
・MgClの5%水溶液 ・・・0.2部
・CaClの5%水溶液 ・・・0.06部
・イオン交換水 ・・・合計で100部になる残量
-Composition of ink composition A1-
-Crosslinked polymer-coated pigment-containing dispersion 1 (pigment solid content concentration 15%)-26.8 parts-Nonionic compound 2 below (polymerizable compound)-19 parts-Olphine E1010 (Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.) ), Surfactant) ... 1 part Irgacure 2959 ... 2.9 parts (Ciba Japan Co., Ltd .; photopolymerization initiator)
・ 5% aqueous solution of MgCl 2・ ・ ・ 0.2 part ・ 5% aqueous solution of CaCl 2・ ・ ・ 0.06 part ・ Ion-exchanged water ・ ・ ・ Remaining amount of 100 parts

なお、インク組成物A1について、遊離率測定をした結果、未架橋のポリマーP−1に由来するピークが検出されたため、インク組成物A1中に未架橋のポリマーP−1が含まれていることを確認した。後述する実施例2〜実施例7及び比較例1〜比較例3で調製したインク組成物についても、同様に測定し、未架橋ポリマーが存在することを確認した。   As a result of measuring the liberation rate for the ink composition A1, since a peak derived from the uncrosslinked polymer P-1 was detected, the ink composition A1 contains the uncrosslinked polymer P-1. It was confirmed. The ink compositions prepared in Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 described later were also measured in the same manner, and it was confirmed that an uncrosslinked polymer was present.

<遊離率の測定方法>
インクを超遠心装置(日立工機社製 小型超遠心機 CS−GXII)にてサンプル2mlを100,000rpmで30分間の遠心を行い、上澄みを採取した。採取した上澄みを真空オーブンで120℃・3時間加熱乾燥し、質量を求めることで固形分量[g]を測定した。この固形分量から遊離率を算出した。
<Measurement method of liberation rate>
The ink was centrifuged at 100,000 rpm for 30 minutes with an ultracentrifuge (compact ultracentrifuge CS-GXII manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd.), and the supernatant was collected. The collected supernatant was heat-dried at 120 ° C. for 3 hours in a vacuum oven, and the solid content [g] was measured by determining the mass. The liberation rate was calculated from the solid content.

(処理液B1の調製)
下記組成の成分を混合して、処理液B1を調製した。処理液の上記と同様にして測定した粘度、表面張力、及びpH(25±1℃)は、粘度2.5mPa・s、表面張力40mN/m、pH1.0であった。
(Preparation of treatment liquid B1)
The component of the following composition was mixed and processing liquid B1 was prepared. The viscosity, surface tension, and pH (25 ± 1 ° C.) of the treatment liquid measured in the same manner as described above were a viscosity of 2.5 mPa · s, a surface tension of 40 mN / m, and a pH of 1.0.

−処理液の組成−
・マロン酸(和光純薬工業(株)製) ・・・25%
・ジエチレングリコールモノメチルエーテル(和光純薬工業(株)製)・・・20.0%
・エマルゲンP109(花王(株)製、ノニオン性界面活性剤) ・・・1.0%
・イオン交換水 ・・・合計で100%になる残量
-Composition of treatment liquid-
・ Malonic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 25%
・ Diethylene glycol monomethyl ether (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 20.0%
・ Emulgen P109 (manufactured by Kao Corporation, nonionic surfactant) ... 1.0%
・ Ion-exchanged water: Remaining amount of 100%

〔実施例2〜実施例7、比較例1〜比較例3〕
実施例1におけるインク組成物A1の調製において、ポリマーP−1を後述するポリマーP−2〜P−10に変更し、インク組成物に添加した2価の金属イオンを含有する化合物の添加量を、下記表1に示す量に変更した以外は同様にして、実施例2〜実施例10および比較例1〜比較例3の各インクセットを作製した。
[Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 3]
In the preparation of the ink composition A1 in Example 1, the polymer P-1 was changed to the polymers P-2 to P-10 described later, and the amount of the compound containing a divalent metal ion added to the ink composition was changed. The ink sets of Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared in the same manner except that the amounts were changed to the amounts shown in Table 1 below.

(ポリマーP−2の合成)
ポリマーP−1の合成において、メタクリル酸を202部から216部に、メタクリル酸メチルを448部から434部に、それぞれ変更したほかは同様にして、表2に示す酸価のポリマーP−2を合成した。ポリマーP−2の重量平均分子量は78000であった。
(Synthesis of polymer P-2)
In the synthesis of polymer P-1, methacrylic acid was changed from 202 parts to 216 parts and methyl methacrylate was changed from 448 parts to 434 parts, respectively. Synthesized. The weight average molecular weight of the polymer P-2 was 78000.

(ポリマーP−3の合成)
ポリマーP−3の合成において、メタクリル酸を216部部から169部に、メタクリル酸メチルを434部から481部に、それぞれ変更したほかは同様にして、表2に示す酸価のポリマーP−3を合成した。ポリマーP−3の重量平均分子量は60000であった。
(Synthesis of polymer P-3)
In the synthesis of polymer P-3, the acid value of polymer P-3 shown in Table 2 was similarly changed except that methacrylic acid was changed from 216 parts to 169 parts and methyl methacrylate was changed from 434 parts to 481 parts. Was synthesized. The weight average molecular weight of the polymer P-3 was 60000.

(ポリマーP−4の合成)
ポリマーP−4の合成において、メタクリル酸を169部から189部に、メタクリル酸メチルを481部から461部に、それぞれ変更したほかは同様にして、表2に示す酸価のポリマーP−4を合成した。ポリマーP−4の重量平均分子量は80000であった。
(Synthesis of polymer P-4)
In the synthesis of polymer P-4, except that methacrylic acid was changed from 169 parts to 189 parts and methyl methacrylate was changed from 481 parts to 461 parts, respectively, an acid value polymer P-4 shown in Table 2 was changed. Synthesized. The weight average molecular weight of the polymer P-4 was 80000.

(ポリマーP−5の合成)
ポリマーP−5の合成において、メタクリル酸を189部から175部に、メタクリル酸メチルを461部から475部に、それぞれ変更したほかは同様にして、表2に示す酸価のポリマーP−5を合成した。ポリマーP−5の重量平均分子量は60000であった。
(Synthesis of polymer P-5)
In the synthesis of polymer P-5, except that methacrylic acid was changed from 189 parts to 175 parts and methyl methacrylate was changed from 461 parts to 475 parts, respectively, the acid value polymer P-5 shown in Table 2 was changed. Synthesized. The weight average molecular weight of the polymer P-5 was 60000.

(ポリマーP−6の合成)
ポリマーP−6の合成において、メタクリル酸を175部から236部に、メタクリル酸メチルを475部から414部に、それぞれ変更したほかは同様にして、表2に示す酸価のポリマーP−6を合成した。ポリマーP−6の重量平均分子量は75000であった。
(Synthesis of polymer P-6)
In the synthesis of polymer P-6, except that methacrylic acid was changed from 175 parts to 236 parts and methyl methacrylate was changed from 475 parts to 414 parts, respectively, the acid value of polymer P-6 shown in Table 2 was changed. Synthesized. The weight average molecular weight of the polymer P-6 was 75,000.

(ポリマーP−7の合成)
ポリマーP−7の合成において、メタクリル酸を236部から162部に、メタクリル酸メチルを414部から488部に、それぞれ変更したほかは同様にして、表2に示す酸価のポリマーP−7を合成した。ポリマーP−7の重量平均分子量は65000であった。
(Synthesis of polymer P-7)
In the synthesis of polymer P-7, except that methacrylic acid was changed from 236 parts to 162 parts and methyl methacrylate was changed from 414 parts to 488 parts, respectively, the acid value polymer P-7 shown in Table 2 was changed. Synthesized. The weight average molecular weight of the polymer P-7 was 65000.

(ポリマーP−8の合成)
ポリマーP−8の合成において、メタクリル酸を162部から100部に、メタクリル酸メチルを488部から550部に、それぞれ変更したほかは同様にして、表2に示す酸価のポリマーP−8を合成した。ポリマーP−8の重量平均分子量は70000であった。
(Synthesis of polymer P-8)
In the synthesis of polymer P-8, except that methacrylic acid was changed from 162 parts to 100 parts and methyl methacrylate was changed from 488 parts to 550 parts, respectively, the polymer P-8 having an acid value shown in Table 2 was changed. Synthesized. The weight average molecular weight of the polymer P-8 was 70000.

(ポリマーP−9の合成)
ポリマーP−9の合成において、メタクリル酸を100部から162部に、メタクリル酸メチル(550部から488部に、それぞれ変更したほかは同様にして、表2に示す酸価のポリマーP−7を合成した。ポリマーP−7の重量平均分子量は50000であった。
(Synthesis of polymer P-9)
In the synthesis of polymer P-9, the acid value polymer P-7 shown in Table 2 was changed in the same manner except that methacrylic acid was changed from 100 parts to 162 parts and methyl methacrylate (from 550 parts to 488 parts). The weight average molecular weight of polymer P-7 was 50000.

(ポリマーP−10の合成)
ポリマーP−1の合成において、メタクリル酸を162部から110部に、メタクリル酸メチルを488部から540部に、それぞれ変更したほかは同様にして、表2に示す酸価のポリマーP−7を合成した。ポリマーP−7の重量平均分子量は55000であった。
(Synthesis of polymer P-10)
In the synthesis of polymer P-1, except that methacrylic acid was changed from 162 parts to 110 parts and methyl methacrylate was changed from 488 parts to 540 parts, respectively, the polymer P-7 having an acid value shown in Table 2 was changed. Synthesized. The weight average molecular weight of the polymer P-7 was 55000.

<評価>
得られた実施例および比較例のインクセットを用いて、下記画像形成方法により画像形成を行い、後述する評価方法に基づいて、吐出安定性および着弾位置精度(吐出曲がり)の評価を行った。吐出安定性評価および着弾位置精度(吐出曲がり)評価の結果を、表2に示す。
<Evaluation>
Using the obtained ink sets of Examples and Comparative Examples, images were formed by the following image forming method, and ejection stability and landing position accuracy (ejection bending) were evaluated based on an evaluation method described later. Table 2 shows the results of the discharge stability evaluation and the landing position accuracy (discharge bend) evaluation.

−画像形成方法−
まず、図3に示すように、記録媒体の搬送方向(図中の矢印方向)に向かって順次、処理液を吐出する処理液吐出用ヘッド112Sを備えた処理液付与部112と、付与された処理液を乾燥させる処理液乾燥ゾーン113と、各種水性インクを吐出するインク吐出部114と、吐出された水性インクを乾燥させるインク乾燥ゾーン115と、紫外線(UV)を照射可能なUV照射ランプ116Sを備えたUV照射部116とが配設されたインクジェット装置を準備した。
-Image forming method-
First, as shown in FIG. 3, the treatment liquid application unit 112 including the treatment liquid ejection head 112 </ b> S that ejects the treatment liquid sequentially in the recording medium conveyance direction (arrow direction in the drawing) is applied. A treatment liquid drying zone 113 for drying the treatment liquid, an ink ejection unit 114 for ejecting various aqueous inks, an ink drying zone 115 for drying the ejected aqueous ink, and a UV irradiation lamp 116S capable of irradiating ultraviolet rays (UV). An ink jet apparatus provided with a UV irradiation unit 116 provided with a was prepared.

処理液乾燥ゾーン113は、図示しないが、記録媒体の記録面側には乾燥風を送って乾燥を行なう送風器を備え、記録媒体の非記録面側には赤外線ヒータを備えており、処理液付与部で処理液の付与を開始した後900msecが経過するまでに、温度・風量を調節して処理液中の水の70質量%以上を蒸発(乾燥)できるように構成されている。また、インク吐出部114は、搬送方向(矢印方向)に、いずれもシリコンノズルプレートを備えた、ブラックインク吐出用ヘッド130K、シアンインク吐出用ヘッド130C、マゼンタインク吐出用ヘッド130M、及びイエローインク吐出用ヘッド130Yが順次配置されている。   Although not shown, the processing liquid drying zone 113 includes a blower that sends drying air to the recording surface side of the recording medium and performs drying, and an infrared heater on the non-recording surface side of the recording medium. The temperature and the air volume are adjusted to evaporate (dry) 70% by mass or more of the water in the treatment liquid until 900 msec after the application of the treatment liquid is started in the application unit. Further, the ink discharge unit 114 includes a black ink discharge head 130K, a cyan ink discharge head 130C, a magenta ink discharge head 130M, and a yellow ink discharge, all of which are provided with a silicon nozzle plate in the transport direction (arrow direction). The heads 130Y are sequentially arranged.

図3に示すように構成されたインクジェット装置の処理液吐出用ヘッド112S、各色インク吐出用ヘッド130C、130M、130Yにそれぞれ繋がる貯留タンク(不図示)に、上記で得た処理液、インクを装填した。   The storage liquid (not shown) connected to the processing liquid ejection head 112S and the color ink ejection heads 130C, 130M, and 130Y of the ink jet apparatus configured as shown in FIG. 3 is loaded with the processing liquid and ink obtained above. did.

なお、シリコンノズルプレートは、単結晶シリコンで形成されており、そのインク吐出方向側の表面は、化学気相蒸着(CVD)法リアクタにSiCl及び水蒸気を導入することによって成膜された酸化シリコンの膜(SiO膜)が形成されている。SiO膜の膜厚は、50nmである。さらに、酸素プラズマ処理を施した後にC17SiClを用いて化学気相蒸着法(CVD)が施されており、SiO膜に撥液膜が形成されている。低圧力でC17SiCl及び水蒸気をCVDリアクタの中に導入することによって、撥液膜を製膜した。撥液膜の厚みは10nmである。 The silicon nozzle plate is made of single crystal silicon, and the surface on the ink discharge direction side is silicon oxide formed by introducing SiCl 4 and water vapor into a chemical vapor deposition (CVD) reactor. Film (SiO 2 film) is formed. The thickness of the SiO 2 film is 50 nm. Further, chemical vapor deposition (CVD) is performed using C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 after oxygen plasma treatment, and a liquid repellent film is formed on the SiO 2 film. A liquid repellent film was formed by introducing C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 and water vapor into the CVD reactor at low pressure. The thickness of the liquid repellent film is 10 nm.

また、シリコンノズルプレートには、図2に示すように複数のノズルが2次元マトリクス状に配列されており、高精細にインク滴を吐出できるようになっている。記録媒体としては、特菱アート両面N〔三菱製紙(株)製〕を用意した。   Further, as shown in FIG. 2, the silicon nozzle plate has a plurality of nozzles arranged in a two-dimensional matrix so that ink droplets can be ejected with high definition. As a recording medium, Tokuhishi art double-sided N [Mitsubishi Paper Co., Ltd.] was prepared.

各吐出ヘッドは、記録媒体の移動方向(副走査方向)と直交する方向に対して、ノズルが並ぶラインヘッドの方向(主走査方向)が75.7度傾斜するように固定配置し、記録媒体を副走査方向に定速移動させながらインク液滴量6.0pl、吐出周波数25.7kHz、解像度1200dpi×1200dpiの吐出条件にてライン方式で吐出し、2cm四方の50%ベタ画像と、4〜8ptの「轟」文字画像と、ベタ画像中に白抜きの4ptの「轟」文字画像とを含む画像を記録した。   Each ejection head is fixedly arranged so that the direction of the line head in which the nozzles are arranged (main scanning direction) is inclined by 75.7 degrees with respect to the direction orthogonal to the moving direction of the recording medium (sub-scanning direction). Are ejected by a line system under a discharge condition of an ink droplet amount of 6.0 pl, a discharge frequency of 25.7 kHz, and a resolution of 1200 dpi × 1200 dpi while moving at a constant speed in the sub-scanning direction. An image including an 8 pt “轟” character image and a solid 4 pt “轟” character image was recorded in the solid image.

画像の記録はまず、記録媒体上に処理液吐出用ヘッド12Sから処理液をシングルパスで吐出した後、処理液の乾燥は処理液乾燥ゾーン13で行ない、処理液乾燥ゾーンを処理液の吐出開始から900msec迄に通過するようにした。処理液乾燥ゾーン13では、着滴した処理液を着滴面の裏側(背面)から赤外線ヒータで膜面温度が40〜45℃となるように加熱しながら、送風器により記録面に120℃の温風をあて、風量を変えて所定の乾燥量になるように調整した。続いて、シアンインク吐出用ヘッド30Cにより、シアンインクを吐出して画像を記録した。その後、インク乾燥ゾーン15で前記同様にインク着滴面の裏側(背面)から赤外線ヒータで加熱しながら、送風器により120℃、5m/secの温風を記録面に15秒間あてて乾燥させた。画像乾燥後、UV照射部16において、UV光(アイグラフィックス(株)製 メタルハライドランプ 最大照射波長 365nm)を積算照射量3J/cmになるように照射して画像を硬化した。 First, after the processing liquid is discharged from the processing liquid discharge head 12S onto the recording medium by a single pass, the processing liquid is dried in the processing liquid drying zone 13, and the processing liquid drying zone starts discharging the processing liquid. From 900msec to 900msec. In the treatment liquid drying zone 13, while the deposited treatment liquid is heated from the back side (rear side) of the landing surface with an infrared heater so that the film surface temperature is 40 to 45 ° C., the recording surface is 120 ° C. on the recording surface. Hot air was applied, and the air volume was changed to adjust to a predetermined dry amount. Subsequently, cyan ink was ejected by the cyan ink ejection head 30C to record an image. Thereafter, while heating with an infrared heater from the back side (back side) of the ink landing surface in the ink drying zone 15, the recording surface was dried by applying warm air of 120 ° C. and 5 m / sec for 15 seconds. . After drying the image, the UV irradiation unit 16 irradiated UV light (a metal halide lamp, maximum irradiation wavelength 365 nm, manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) so that the integrated irradiation amount was 3 J / cm 2 , and the image was cured.

−吐出安定性評価−
得られた各インクセットの各インク組成物を、室温(25℃)で12週間保存後、ピエゾ型インクジェットノズルを有するインクジェット記録装置を用いて、ポリ塩化ビニル製のシートへの記録を行い、常温(25℃)で48時間連続印字したときの、ドット抜け及びインクの飛び散りの有無を目視にて観察し、下記基準により評価した。
-Discharge stability evaluation-
Each ink composition of each obtained ink set was stored at room temperature (25 ° C.) for 12 weeks, and then recorded on a polyvinyl chloride sheet using an inkjet recording apparatus having a piezoelectric inkjet nozzle. When continuously printed at (25 ° C.) for 48 hours, the presence or absence of dot omission and ink scattering was visually observed and evaluated according to the following criteria.

(評価基準)
A:ドット抜け又はインクの飛び散りが発生しないか、発生が2回以下である。
B:ドット抜け又はインクの飛び散りが3回〜10回発生した。
C:ドット抜け又はインクの飛び散りが11回以上発生した。
(Evaluation criteria)
A: Dot missing or ink splattering does not occur, or it occurs twice or less.
B: Dot missing or ink scattering occurred 3 to 10 times.
C: Dot missing or ink scattering occurred 11 times or more.

−着弾位置精度(吐出曲がり)評価−
吐出ヘッドを25.7kHzで6000億回、連続吐出した後、画像の記録を行ない、96ノズルを用いて吐出周波数25.7kHzで75×2400dpiの線画像を描画した。そして、この線画像を王子計測機器(株)製のドットアナライザDA−6000にて線の中心値を計測し、各線のズレ量の標準偏差σを算出した。評価結果を下記表2に示す。 尚、ズレ量の標準偏差σが2μmよりも小さい場合が正常な状態であり、5μmよりも小さければ、実用レベルにあることを表す。
−Evaluation of landing position accuracy (discharge bend) −
After the ejection head continuously ejected 600 billion times at 25.7 kHz, an image was recorded, and a line image of 75 × 2400 dpi was drawn using 96 nozzles at an ejection frequency of 25.7 kHz. And the center value of the line was measured for this line image with the dot analyzer DA-6000 made from Oji Scientific Instruments, and the standard deviation (sigma) of the deviation | shift amount of each line was computed. The evaluation results are shown in Table 2 below. In addition, when the standard deviation σ of the deviation amount is smaller than 2 μm, it is normal, and when it is smaller than 5 μm, it indicates that it is at a practical level.

(評価基準)
A:σ<3μm
B:3μm≦σ<5μm
C:5μm≦σ<7μm
D:7μm≦σ
(Evaluation criteria)
A: σ <3 μm
B: 3 μm ≦ σ <5 μm
C: 5 μm ≦ σ <7 μm
D: 7 μm ≦ σ

また、表2には、インク組成物中の2価の金属イオンの含有量、及び2価のアニオンの含有量も示した。インク組成物中の2価の金属イオンの含有量、及び2価のアニオンの含有量は、下記の測定方法により測定した。   Table 2 also shows the content of divalent metal ions and the content of divalent anions in the ink composition. The content of divalent metal ions and the content of divalent anions in the ink composition were measured by the following measuring methods.

−各インク組成物中の2価の金属イオン濃度の測定−
各インク組成物を超遠心分離(140,000rpm、60min)して、上澄み液を採取し、超純水で10倍〜1000倍に希釈した試料得た。得られた試料を下記条件で陰イオンクロマトグラフ法により測定した。
-Measurement of divalent metal ion concentration in each ink composition-
Each ink composition was subjected to ultracentrifugation (140,000 rpm, 60 min), the supernatant was collected, and a sample diluted 10 to 1000 times with ultrapure water was obtained. The obtained sample was measured by the anion chromatography method under the following conditions.

(測定条件)
測定装置:(株)ダイオネクス製、商品名「ICS−2000」
カラム:(株)ダイオネクス製、商品名「AS18 4mm」
ガードカラム:(株)ダイオネクス製、商品名「AG18 4mm」
溶離液:5mmol/l水酸化カリウム水溶液
流量:1ml/分
カラム温度:30℃
注入量:25μl
検出:電気伝導度(サプレッサ方式)
(Measurement condition)
Measuring device: Product name “ICS-2000”, manufactured by Dionex Co., Ltd.
Column: Product name “AS18 4mm” manufactured by Dionex Co., Ltd.
Guard column: Product name "AG18 4mm", manufactured by Dionex Co., Ltd.
Eluent: 5 mmol / l potassium hydroxide aqueous solution
Flow rate: 1 ml / min
Column temperature: 30 ° C
Injection volume: 25 μl
Detection: Electrical conductivity (suppressor method)

−各インク組成物中の2価のアニオンの測定−
各インク組成物を0.03ml採取してHNO3mlを添加し、マイクロウェーブ灰化(230℃)した試料を用いて、ICP−MS(アジレント社製HP−4500)にて全元素サーベイを行なった。試料中に数mg/l以上存在する可能性のある元素をICP−OES(パーキンエルマー社製Optima7300DV)にて定量を行なった。
-Measurement of divalent anion in each ink composition-
0.03 ml of each ink composition was sampled, 3 ml of HNO 3 was added, and a sample subjected to microwave ashing (230 ° C.) was used to conduct an all-element survey using ICP-MS (HP-4500 manufactured by Agilent). It was. Elements that may be present in the sample in several mg / l or more were quantified with ICP-OES (Optima 7300 DV, manufactured by Perkin Elmer).

表2からわかるように、インク組成物中の2価の金属イオン量の合計がインク組成物の全質量に対して30ppm〜200ppmの範囲にある実施例1〜実施例7においては、吐出安定性、および、インク液滴の着弾位置精度のいずれにも優れていた。
なお、2価の金属イオン量が200ppmを超える比較例1(230ppm)においては、ノズルプレートに設けられた撥液膜が劣化していた。かかる劣化により吐出口周辺(縁など)にインク組成物が付着ないし固着し、液滴の着弾位置精度の低下や吐出安定性の低下を及ぼしたものと考えられる。
As can be seen from Table 2, in Examples 1 to 7 in which the total amount of divalent metal ions in the ink composition is in the range of 30 ppm to 200 ppm with respect to the total mass of the ink composition, ejection stability. , And the ink droplet landing position accuracy was excellent.
In Comparative Example 1 (230 ppm) in which the amount of divalent metal ions exceeded 200 ppm, the liquid repellent film provided on the nozzle plate was deteriorated. This deterioration is considered to have caused the ink composition to adhere to or adhere to the periphery (such as the edge) of the discharge port, resulting in a drop in droplet landing position accuracy and a drop in discharge stability.

11・・・・・ノズルプレート
12・・・・・吐出口(ノズル)
23・・・・・インク供給流路
30・・・・・圧電素子(圧電アクチュエータ;圧力発生手段)
200・・・・吐出ヘッド
112・・・・処理液付与部
112S・・・処理液吐出用ヘッド
113・・・・処理液乾燥ゾーン
114・・・・インク吐出部
115・・・・インク乾燥ゾーン
116・・・・紫外線照射部
116S・・・紫外線照射ランプ
130K,130C,130M,130Y・・・インク吐出用ヘッド


11 ... Nozzle plate 12 ... Discharge port (nozzle)
23... Ink supply flow path 30... Piezoelectric element (piezoelectric actuator; pressure generating means)
200... Discharge head 112... Treatment liquid application unit 112 S... Treatment liquid discharge head 113... Treatment liquid drying zone 114. 116... UV irradiation section 116S... UV irradiation lamps 130K, 130C, 130M, 130Y.


Claims (8)

水と、架橋されたポリマーによって顔料の表面の少なくとも一部が被覆されている架橋ポリマー被覆顔料と、前記顔料から遊離しているポリマーと、インク組成物の全質量に対して30ppm〜200ppmの少なくとも1種の2価の金属イオンとを含むインク組成物。   Water, a crosslinked polymer-coated pigment in which at least a part of the surface of the pigment is coated with a crosslinked polymer, a polymer released from the pigment, and at least 30 ppm to 200 ppm based on the total mass of the ink composition An ink composition comprising one kind of divalent metal ion. 前記インク組成物は、2価のアニオンの含有量が、インク組成物の全質量に対して40ppm以下である請求項1に記載のインク組成物。   The ink composition according to claim 1, wherein the ink composition has a divalent anion content of 40 ppm or less based on the total mass of the ink composition. 前記ポリマーが、アニオン性基を有し、かつ、酸価が95mgKOH/g以上である請求項1または請求項2に記載のインク組成物。   The ink composition according to claim 1, wherein the polymer has an anionic group and has an acid value of 95 mgKOH / g or more. 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のインク組成物と、前記インク組成物と接触したときに前記インク組成物に含まれる成分を凝集させる凝集成分を含む処理液と、を有するインクセット。   An ink composition according to any one of claims 1 to 3, and a treatment liquid containing an aggregating component that agglomerates the components contained in the ink composition when in contact with the ink composition. Ink set. 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のインク組成物を、インクジェット法によって記録媒体上に付与するインク付与工程を有する画像形成方法。   An image forming method comprising an ink application step of applying the ink composition according to any one of claims 1 to 3 onto a recording medium by an inkjet method. さらに、前記インク組成物と接触したときに前記インク組成物に含まれる成分を凝集させる凝集成分を含む処理液を記録媒体上に付与する処理液付与工程を含む請求項5に記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 5, further comprising a treatment liquid application step of applying a treatment liquid containing an aggregating component for aggregating the components contained in the ink composition when contacted with the ink composition onto a recording medium. . 前記凝集成分が酸性化合物である請求項6に記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 6, wherein the aggregation component is an acidic compound. 前記インク組成物は、フッ素化合物を含有する撥液膜が設けられたノズルプレートに備えられた吐出口から吐出する請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の画像形成方法。
The image forming method according to claim 5, wherein the ink composition is ejected from an ejection port provided in a nozzle plate provided with a liquid repellent film containing a fluorine compound.
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